蒸留とは？化学の定義

蒸留の原理を理解する

これは、化学混合物の成分を分離するための蒸留の簡単なセットアップの例です。

ドーリングキンダースリー/ゲッティイメージズ

蒸留は、化学、産業、および食品科学における重要な分離プロセスです。ここでは、蒸留の定義と、蒸留の種類とその用途について説明します。

重要ポイント：蒸留

• 蒸留は、異なる沸点に基づいて混合物の成分を分離するプロセスです。
• 蒸留の用途の例としては、アルコールの精製、淡水化、原油の精製、空気からの液化ガスの製造などがあります。
• 人類は少なくとも紀元前 3000 年からインダス渓谷で蒸留を行ってきました。

蒸留の定義

蒸留は、混合物の成分の相を変化させるために必要な条件の違いに基づいて、混合物を分離するために広く使用されている方法です。液体の混合物を分離するために、液体を加熱して成分を強制することができます。 異なる沸点 、 気相に .その後、気体は凝縮されて液体に戻り、回収されます。回収した液に対して、この工程を繰り返して製品の純度を高めることを二回蒸留といいます。この用語は液体に最も一般的に適用されますが、逆のプロセスを使用して、温度および/または圧力の変化を使用して成分を液化することによりガスを分離できます。

蒸留を行うプラントは、 蒸留所 .蒸留を行うのに使用される装置は、 まだ .

歴史

蒸留の最古の既知の証拠は、テラコッタから来ています 蒸留装置 パキスタンのインダス渓谷で紀元前 3000 年にさかのぼります。蒸留は、メソポタミアのバビロニア人によって使用されたことで知られていました。当初、蒸留は香水の製造に使用されたと考えられています。飲料の蒸留はずっと後に起こりました。アラブの化学者アル・キンディは、9 世紀のイラグでアルコールを蒸留しました。アルコール飲料の蒸留は、12 世紀からイタリアと中国で一般的に行われているようです。

蒸留の用途

蒸留は、ガソリン、蒸留水、キシレン、アルコール、パラフィン、灯油、 他の多くの液体 .ガスが液化して分離することがあります。例: 窒素、酸素、およびアルゴンは空気から蒸留されます。

蒸留の種類

蒸留の種類には単蒸留、 分別蒸留 (さまざまな揮発性「画分」が生成されたときに収集されます)、および破壊的蒸留 (通常、材料が加熱されて、収集のために化合物に分解されます)。

単純蒸留

単蒸留は、2 つの液体の沸点が互いに大きく異なる場合、または液体を固体または不揮発性成分から分離する場合に使用できます。単蒸留では、混合物を加熱して最も揮発性の高い成分を液体から蒸気に変化させます。蒸気は上昇し、凝縮器に入ります。通常、コンデンサーは冷却され (例えば、その周りに冷水を流して)、収集される蒸気の凝縮を促進します。

水蒸気蒸留

水蒸気蒸留は 熱に弱い部品を分離するために使用されます。蒸気が混合物に加えられ、その一部が気化します。この蒸気は冷却され、2 つの液体部分に凝縮されます。画分が別々に収集される場合もあれば、異なる場合もあります。 密度値 、だから彼らは自分で分離します。一例として、エッセンシャル オイルと水ベースの留出物を生成するための花の水蒸気蒸留があります。

分別蒸留

分別蒸留は、混合物の成分の沸点が互いに近い場合に使用されます。 ラウールの法則を使用 .分留塔は、精留と呼ばれる一連の蒸留で使用される成分を分離するために使用されます。分別蒸留では、混合物が加熱されるため、蒸気が上昇して分留塔に入ります。蒸気が冷えると、カラムの充填剤に凝縮します。上昇する蒸気の熱により、この液体が再び蒸発し、カラムに沿って移動し、最終的に混合物のより揮発性の高い成分のより高純度のサンプルが得られます。

減圧蒸留

真空蒸留は、沸点の高い成分を分離するために使用されます。装置の圧力を下げると、沸点も下がります。それ以外の場合、プロセスは他の形式の蒸留と似ています。真空蒸留は、通常の沸点が化合物の分解温度を超える場合に特に役立ちます。

ソース

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