分別蒸留の定義と例

分別蒸留は、化学物質を精製し、混合物を分離するために使用されます

スラサック・ペチャン/ゲッティイメージズ

分別蒸留は、化学薬品中の成分を分解するプロセスです。 混合 異なる部分に分けられます (画分と呼ばれます)。 沸点 .分別蒸留は、化学物質を精製し、混合物を分離してそれらの成分を得るために使用されます。

この技術は、ラボや産業界で使用されており、そのプロセスには大きな商業的意義があります。化学および石油産業は、分別蒸留に依存しています。

使い方

蒸気から 沸騰 溶液は、分留カラムと呼ばれる背の高いカラムに通されます。カラムにはプラスチックまたはガラスのビーズが詰められており、凝縮と蒸発のための表面積を増やして分離を改善します。カラムの温度は、その長さに沿って徐々に低下します。沸点の高い成分はカラムで凝縮し、カラムに戻ります。 解決 ;沸点の低い成分（より 揮発性 ) カラムを通過し、上部近くに集められます。

理論的には、ビーズまたはプレートを増やすと分離が改善されますが、プレートを追加すると、蒸留を完了するのに必要な時間とエネルギーも増加します。

原油

ガソリンやその他の多くの化学物質は、分別蒸留を使用して原油から製造されます。原油は蒸発するまで加熱されます。さまざまな画分が特定の温度範囲で凝縮します。特定の画分の化学物質は、同等の数の炭素原子を持つ炭化水素です。高温から低温 (最大の炭化水素から最小) まで、留分は残留物 (ビチューメンの製造に使用)、燃料油、ディーゼル、灯油、ナフサ、ガソリン、精製ガスなどです。

エタノール

分別蒸留では、2 つの化学物質の沸点が異なるにもかかわらず、エタノールと水の混合物の成分を完全に分離することはできません。水は摂氏 100 度で沸騰しますが、エタノールは摂氏 78.4 度で沸騰します。アルコールと水の混合物を沸騰させると、エタノールは蒸気の中に濃縮されますが、アルコールと水が 共沸 .混合物が 96% のエタノールと 4% の水で構成される点に達すると、混合物はエタノールよりも揮発性が高くなります (摂氏 78.2 度で沸騰します)。

単純蒸留と分別蒸留

分別蒸留は単純な蒸留とは異なります 蒸留 分留カラムは沸点に基づいて化合物を自然に分離するためです。単純な蒸留を使用して化学物質を分離することは可能ですが、一度に 1 つの「画分」しか分離できないため、温度を慎重に制御する必要があります。

混合物を分離するために単蒸留と分別蒸留のどちらを使用するかは、どうすればわかりますか?単蒸留はより速く、より簡単で、より少ないエネルギーを使用しますが、目的のフラクションの沸点に大きな差がある場合 (摂氏 70 度以上) にのみ実際に役立ちます。留分の温度差が小さい場合は、分別蒸留が最適です。

単純蒸留と分別蒸留の違いの内訳は次のとおりです。

	単純蒸留	分別蒸留
用途	沸点差が大きい比較的純粋な液体の分離。また、固体不純物から液体を分離します。	沸点差が小さい複雑な混合物の成分の分離。
利点	もっと早く より少ないエネルギー入力を必要とします よりシンプルで安価な機器	液体のより良い分離 多くの異なる成分を含む液体の浄化に優れています
短所	比較的純粋な液体にのみ有用 成分間に大きな沸点差が必要 分画がきれいに分離されない	もっとゆっくり より多くのエネルギーが必要 より複雑で高価なセットアップ