Hva er ekstraherende destillasjon?

Fraksjonsdestillasjon, ofte referert til som destillasjon eller enkel destillasjon, er en vanlig metode for å separere flyktige forbindelser basert på kokepunkter (BP). Noen blandinger kan ikke skilles ved destillasjon. I mange av disse tilfellene blir ekstraktiv destillasjon anvendt. I denne prosessen tilsettes et høytkokende løsningsmiddel til fôret, noe som endrer de relative flyktighetene av fôrblandingsforbindelsene. Oppløsningsmidlet gjenvinnes deretter i en separat destillasjonskolonne og resirkuleres.

Flyktighet, eller lett å konvertere en væske til en gass, er en funksjon av kokepunktet. Hvis ett stoff koker ved en høyere temperatur enn et annet, vil stoffet med lavere kokepunkt ha en tendens til å fordampe først og kondensere på et høyere punkt i kolonnen. Fraksjonsdestillasjon vil ikke skille blandinger hvis forbindelser har lignende BP, spesielt hvis kjemiske strukturer er like.

Noen flytende forbindelser danner en spesiell blanding som kalles en azeotrope når de er til stede i visse forhold. Azeotropes er blandinger av vanligvis to, men noen ganger tre, separate forbindelser som oppfører seg som om de var en enkelt forbindelse med et enkelt kokepunkt. Azeotropes kan ikke skilles ut i bestanddelene deres ved brøkdestillasjon.

I tilfeller av lignende flyktigheter av forbindelser eller azeotropiske blandinger, blir ekstraksjonsdestillasjon ofte et økonomisk og effektivt prosessvalg. I en ekstraksjonsdestillasjon kommer et løsningsmiddel inn i destillasjonskolonnen over matepunktet. Oppløsningsmidlet som brukes er mindre flyktig enn noen av forbindelsene som skal separeres.

Utformingen av en utvinnende destillasjonskolonne er ofte grei. Oppløsningsmidlet må ha et høyere kokepunkt enn det minst flyktige stoffet. Oppløsningsmiddelkonsentrasjonen gjennom kolonnen må være høy nok til å ha vidt adskilte flyktigheter, men lav nok til at det ikke dannes to faser. To faser resulterer i to lag væsker, som olje og vann, som ikke vil oppløses i hverandre. Oppløsningsmidlet kan føres til kolonnen som en damp for å unngå en plutselig endring av oppløsningsmiddelkonsentrasjonen på matepunktet.

Eksempler på ekstraktiv destillasjon inkluderer separering av toluen (BP 110,8 ^oC ) fra iso-oktan (BP 99,3 ^oC ) ved bruk av fenol (BP 181,4 ^oC ) som løsningsmiddel. Dampen fra toppen av kolonnen kondenseres som relativt ren isoktan. Toluen-fenolblandingen fra bunnen av kolonnen skilles ved enkel destillasjon; fenolen går tilbake til den første kolonnen, og toluen blir samlet som et produkt. Fenolen, som var mindre flyktig, forbedret isooktanens flyktighet.