Wat is vacuümdestillatie?
Vacuümdestillatie is een proces waarbij vluchtige verbindingen worden gescheiden van een vloeibaar mengsel door gebruik te maken van de neiging van dergelijke verbindingen om uit het mengsel te verdampen met een verhoogde snelheid bij lagere atmosferische drukken, vaak zonder de temperatuur te verhogen. Door een mengsel in een destillatietank op te sluiten en de druk te verlagen, worden vluchtige verbindingen ertoe gebracht om uit het mengsel te verdampen. De damp wordt vervolgens opgevangen en terug in een vloeistof gecondenseerd. Vacuümdestillatie kan op kleine schaal in een laboratorium of op industriële schaal worden uitgevoerd zoals in aardolieraffinaderijen wordt gedaan.
Elke verbinding opgelost in een vloeistof zal een dampdruk hebben, die gewoonlijk wordt uitgedrukt als een fractie van een standaard drukatmosfeer, bij een specifieke temperatuur. Het is de druk waarbij een bepaalde verbinding gemakkelijk uit een vloeibare oplossing zal verdampen. Vacuümdestillatie gebruikt deze eigenschap om afzonderlijke verbindingen van mengsels te scheiden, met name bij het raffineren van aardolieproducten. De te scheiden vloeistof wordt in een afgesloten container geplaatst met een systeem voor het regelen van de druk. Door bekende dampdrukken van specifieke elementen van het mengsel te gebruiken, wordt de druk verlaagd en soms wordt de temperatuur verhoogd, totdat de gewenste verbinding begint te verdampen of uit het mengsel kookt.
Nadat de gewenste verbinding is omgezet in damp, wordt deze verzameld, afgekoeld en teruggebracht naar standaard atmosferische druk om deze te condenseren. Het kan zelfs onder druk worden gebracht tot een hogere dan standaard atmosferische druk als het normaal gesproken een gas is, zoals brandstoffen zoals propaan, om het in een vloeistof om te zetten. Door een mengsel zoals ruwe ruwe olie aan verschillende temperaturen en drukken te onderwerpen, kunnen veel verschillende componenten van het mengsel op deze manier worden gescheiden en verfijnd. Ruwe ruwe olie kan honderden koolwaterstoffen bevatten en in veel gevallen is vacuümdestillatie de enige manier om deze gemakkelijk en efficiënt van elkaar te scheiden.
Verbindingen die een hoog kookpunt hebben of waarvan de dampen zwaarder zijn dan lucht bij een standaard drukatmosfeer zijn bijzonder geschikt voor scheiding door vacuümdestillatie, vooral wanneer opgelost in water of in een mengsel dat water bevat. Vacuümdestillatie maakt het ook mogelijk verbindingen bij lagere temperaturen te destilleren dan anders mogelijk zou zijn. Dat is handig voor verbindingen die worden veranderd of afgebroken door verhitting.
Het apparaat voor vacuümdestillatie kan relatief eenvoudig zijn, zoals die soms in laboratoria worden gebruikt, of extreem complex, zoals de grote torens die in aardolieraffinaderijen worden gevonden. Een vacuümdestillatietoren in een olieraffinaderij kan verschillende verdiepingen groot zijn en kan in staat zijn om tientallen koolwaterstofverbindingen te scheiden. Een kleine laboratoriumopstelling kan heel eenvoudig zijn en niet meer ruimte innemen dan een tafelblad.