Co to jest destylacja próżniowa?
Destylacja próżniowa jest procesem, w którym lotne związki są oddzielane od ciekłej mieszaniny, wykorzystując tendencję takich związków do odparowywania z mieszaniny ze zwiększoną szybkością przy niższych ciśnieniach atmosferycznych, często bez podwyższania temperatury. Poprzez zamknięcie mieszaniny w zbiorniku destylacyjnym i obniżenie ciśnienia, lotne związki są indukowane do odparowania z mieszaniny. Pary są następnie wychwytywane i skraplane z powrotem do cieczy. Destylację próżniową można przeprowadzić na małą skalę w laboratorium lub na skalę przemysłową, jak ma to miejsce w rafineriach ropy naftowej.
Każdy związek rozpuszczony w cieczy będzie miał prężność pary, która jest zwykle wyrażana jako ułamek jednej standardowej atmosfery ciśnienia, w określonej temperaturze. Jest to ciśnienie, pod którym konkretny związek łatwo odparuje z ciekłego roztworu. Destylacja próżniowa wykorzystuje tę właściwość do oddzielania poszczególnych związków od mieszanin, szczególnie w rafinacji produktów naftowych. Ciecz, która ma zostać oddzielona, umieszczana jest w szczelnym pojemniku z systemem regulacji ciśnienia. Stosując znane prężności pary określonych pierwiastków mieszaniny, ciśnienie zmniejsza się, a czasem podnosi się temperaturę, aż pożądany związek zacznie odparowywać lub wrze z mieszaniny.
Po przekształceniu pożądanego związku w parę, zbiera się go, chłodzi i przywraca do standardowego ciśnienia atmosferycznego w celu skroplenia. Może nawet być pod ciśnieniem wyższym niż standardowe ciśnienie atmosferyczne, jeśli zwykle jest to gaz, taki jak paliwa takie jak propan, w celu przekształcenia go w ciecz. Poddając mieszaninę podobną do surowego surowca różnym temperaturom i różnym ciśnieniom, można w ten sposób oddzielić i rafinować wiele różnych składników mieszaniny. Surowa ropa naftowa może zawierać setki węglowodorów, aw wielu przypadkach destylacja próżniowa jest jedynym sposobem na łatwe i wydajne oddzielenie ich od siebie.
Związki, które mają wysoką temperaturę wrzenia lub których opary są cięższe od powietrza w jednej standardowej atmosferze ciśnienia, są szczególnie odpowiednie do oddzielania przez destylację próżniową, szczególnie gdy są rozpuszczone w wodzie lub w mieszaninie zawierającej wodę. Destylacja próżniowa pozwala również na destylację związków w niższych temperaturach niż byłoby to możliwe. Jest to przydatne w przypadku związków, które są zmieniane lub rozkładane przez ogrzewanie.
Aparat do destylacji próżniowej może być stosunkowo prosty, na przykład czasami stosowany w laboratoriach, lub niezwykle złożony, jak duże wieże znajdujące się w rafineriach ropy naftowej. Próżniowa wieża destylacyjna w rafinerii ropy naftowej może mieć kilka pięter wysokości i może być w stanie oddzielić dziesiątki związków węglowodorowych. Małe ustawienie laboratoryjne może być bardzo proste i nie zajmuje więcej miejsca niż blat stołu.