Destylacja

Destylacja stanowi jedną z najpopularniejszych technik wykorzystywanych celem oczyszczania (destylacja prosta) lub rozdzielania (destylacja frakcyjna) cieczy. Polega na przeprowadzeniu cieczy w wyniku wrzenia w stan parowy, a następnie na skropleniu w odbieralniku. Znajduje szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu.

Destylacja

Na czym polega destylacja?

Destylacja jest procesem polegającym na rozdzielaniu mieszanin na poszczególne składniki na podstawie ich różnych temperatur wrzenia. W jej przebiegu podgrzewa się mieszaninę różnych substancji do tego momentu, w którym jedna z nich uzyska swoją temperaturę wrzenia i zacznie parować. Następnie para ta jest schładzana i kondensowana, w konsekwencji czego pozyskuje się czysty składnik w postaci cieczy. Podczas destylacji stosuje się różny skład fazy gazowej i ciekłej w temperaturze wrzenia mieszaniny, czyli w temperaturze, w której prężność pary nad cieczą równa się ciśnieniu zewnętrznemu. Warunkiem kluczowym do przeprowadzenia destylacji, a więc do oczyszczenia i rozdzielenia substancji jest fakt, aby różnica temperatur wrzenia między substancją oczyszczaną a zanieczyszczeniami była wystarczająca.

Wyróżnia się 2 podstawowe rodzaje destylacji:

  • destylację prostą – jednokrotne przeprowadzenie fazy ciekłej przez gazową ponownie do fazy ciekłej, co znajduje zastosowanie zwłaszcza w przypadku rozdzielania cieczy o znacznej różnicy temperatur wrzenia;
  • destylację frakcjonowaną – wielokrotne przeprowadzenie fazy ciekłej przez gazową ponownie do fazy ciekłej w tzw. deflegmatorze. Znajduje ona zastosowanie do rozdziału substancji o bardzo wysokich temperaturach wrzenia (powyżej 200°C) ze względu na ryzyko rozkładu przed osiągnięciem wspomnianych temperatur.

Zastosowanie obu rodzajów destylacji jest niezwykle powszechne w dzisiejszych czasach. Jeszcze inną formą jest destylacja próżniowa, przeprowadzana pod obniżonym ciśnieniem. Umożliwia destylację składników o wysokich temperaturach wrzenia w niższych temperaturach.

Wykorzystanie destylacji w przemyśle

Destylacja jest metodą szeroko wykorzystywaną w przemyśle chemicznym, spożywczym, a także w produkcji napojów alkoholowych. Jest kluczowym procesem w produkcji whisky, wódki, rumu, ginu i innych mocnych alkoholi. W tym procesie destyluje się fermentowaną ciecz (mieszaninę alkoholu i wody), aby uzyskać wyższą zawartość alkoholu. Innym zastosowaniem jest destylacja ropy naftowej, którą poddaje się destylacji frakcyjnej w rafineriach, aby rozdzielić ją na różne produkty, takie jak benzyna, nafta, olej napędowy, smary i asfalty. Każda frakcja destylacyjna ma swoje unikalne zastosowanie w przemyśle i gospodarce.

W kosmetologii olejki eteryczne wykorzystuje się w perfumach i do produkcji różnorodnych kosmetyków, zaś olejki te są pozyskiwane zazwyczaj poprzez destylację parową roślin i kwiatów. Tym samym uzyskuje się czyste esencje zapachowe. W praktyce zastosować można również wodę destylowaną. W tym przypadku destylacja to inaczej oczyszczanie wody pitnej, zwłaszcza w sytuacjach awaryjnych. Wówczas woda jest podgrzewana, a para wodna jest skraplana, co usuwa zanieczyszczenia i sole mineralne z jej składu, nadając zdatność do spożycia. To jedynie wybrane przykłady, a jest ich znacznie więcej. Można wręcz powiedzieć, że destylacja stanowi podstawę współczesnej chemii.

Destylacja – etapy

Cały proces destylacji można przedstawić następująco w znacznym uproszczeniu:

  • podgrzewanie – mieszaninę różnych substancji podgrzewa się w kolbie destylacyjnej;
  • parowanie – składnik o najniższej temperaturze wrzenia zaczyna się parować;
  • skraplanie – para przechodzi przez chłodnicę, gdzie ulega schładzaniu i skraplaniu;
  • zbieranie – skondensowaną ciecz (destylat) zbiera się w oddzielnym naczyniu.

Etapy te mogą oczywiście różnić się w zależności od tego, jaki rodzaj destylacji zostanie zastosowany.



Polecane produkty:

Bibliografia

  1. Graham P., Chemia medyczna, Wydawnictwo PWN, Warszawa 2019.
  2. Hehlmann J., Gądek M., Destylacja reaktywna – stosowane modele procesowe i rozwiązania aparaturowe, Inż. Ap. Chem. 2009, 48, 3, 138-145.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *