
蒸馏是化学,工业和食品科学中的重要分离过程。以下是蒸馏的定义以及蒸馏类型及其用途。
关键要点:蒸馏
蒸馏是基于不同沸点分离混合物组分的过程。
蒸馏用途的实例包括醇的净化,脱盐,原油精炼和从空气中制备液化气体。
自印度河谷至少公元前3000年以来,人类一直在使用蒸馏。
蒸馏定义
蒸馏是一种广泛使用的方法,用于根据改变混合物组分相所需条件的差异来分离混合物。为了分离液体混合物,可以加热液体以迫使具有不同沸点的组分进入气相。然后将气体冷凝回液体形式并收集。在收集的液体上重复该过程以提高产物的纯度称为双蒸馏。虽然该术语最常用于液体,但是反向过程可以用于通过使用温度和/或压力的变化液化组分来分离气体。
进行蒸馏的工厂称为酿酒厂。用于进行蒸馏的装置称为蒸馏器。
历史
最早的已知蒸馏证据来自于巴基斯坦印度河谷的公元前3000年的赤陶蒸馏装置。众所周知,蒸馏是美索不达米亚的巴比伦人使用的。最初,据信蒸馏已用于制造香料。饮料的蒸馏发生得晚得多。阿拉伯化学家Al-Kindi在9世纪伊拉克蒸馏酒精。从12世纪开始,意大利和中国的酒精饮料的蒸馏似乎很常见。
蒸馏的用途
蒸馏用于许多商业方法,例如汽油,蒸馏水,二甲苯,醇,石蜡,煤油和许多其他液体的生产。气体可以液化并分离。例如:从空气中蒸馏出氮气,氧气和氩气。
蒸馏类型
蒸馏的类型包括简单蒸馏,分馏(在生产时收集不同的挥发性馏分)和破坏性蒸馏(通常,加热材料以使其分解成用于收集的化合物)。
简单的蒸馏
当两种液体的沸点彼此显着不同或者将液体与固体或非挥发性组分分离时,可以使用简单蒸馏。在简单蒸馏中,加热混合物以将最易挥发的组分从液体变为蒸气。蒸汽上升并进入冷凝器。通常,冷凝器被冷却(例如,通过在其周围流动冷水)以促进收集的蒸汽的冷凝。
蒸汽蒸馏
蒸汽蒸馏用于分离热敏组分。向混合物中加入蒸汽,使其中的一些蒸发。将该蒸汽冷却并冷凝成两种液体部分。有时馏分是单独收集的,或者它们可能具有不同的密度值,因此它们可以单独分离。一个例子是花的蒸汽蒸馏以产生精油和水基馏出物。
分馏
当使用拉乌尔定律确定混合物组分的沸点彼此接近时,使用分馏。分馏塔用于分离使用称为精馏的一系列蒸馏的组分。在分馏中,加热混合物使蒸气上升并进入分馏塔。当蒸汽冷却时,它凝结在塔的填料上。蒸汽上升的热量使该液体再次蒸发,沿着塔移动并最终产生更高纯度的混合物中更易挥发的组分样品。
真空蒸馏
真空蒸馏用于分离具有高沸点的组分。降低设备的压力也会降低沸点。否则,该过程类似于其他形式的蒸馏。当正常沸点超过化合物的分解温度时,真空蒸馏特别有用。