اساس جداسازی و کاربرد دستگاه تقطیر

دستگاه تقطیر آزمایشگاهی از تجهیزات آزمایشگاهی مناسب جهت تقطیر و جدا کردن مواد شیمیایی با ویژگی فرار بودن، است. در واقع دستگاه تقطیر آزمایشگاهی برای تبدیل مواد، از حالت گاز (بخار) به مایع بکار برده می شود.

ساختار دستگاه تقطیر آزمایشگاهی

دستگاه تقطیر که عموما از جنس شیشه ساخته می شود دارای سه بخش اصلی بالن تقطیر، بالن جمع آوری و کندانسور می باشد و از این طریق عملیات تقطیر را انجام می دهد.

• بالن تقطیر

قسمتی از دستگاه تقطیر که دارای بخار و محلول می باشد.

• کندانسور (چگالنده)

کندانسور نیز قسمتی از دستگاه تقطیر آزمایشگاهی می باشد که با آب سرد، بخار تولید شده را خنک می کند.

• بالن جمع آوری

بخشی از دستگاه که وظیفه آن جمع آوری قطرات سرد تولید شده می باشد.

نحوه عملکرد دستگاه تقطیر آزمایشگاهی

برای انجام عملیات تقطیر در ابتدا لازم است تا محلول مورد نظر را درون بالن تقطیر بریزید. سپس بر اثر حرارت، محلول در دمای مشخص شده ثابت، جوش آمده و به بخار تبدیل می شود و در نهایت این بخار با عبور از کندانسور سرد شده و بصورت قطرات مایع درون بالن جمع آوری، ذخیره می شود.

البته باید توجه شود که دستگاه تقطیر آزمایشگاهی بسته به دمای جوش هر محلول عمل می کند؛ به گونه ای که مایع با دمای جوش پایین تر برای بخار شدن به حرارت کمتر نیازمند است و سریع تر به بخار تبدیل می شود.

کاربرد دستگاه تقطیر

دستگاه تقطیر برای جداسازی، خالص سازی و تصفیه مایعات و محلول هایی با دمای جوش متفاوت بکار می رود. البته این دستگاه در صنایع و فرآیندهای مختلفی کاربرد دارد که در زیر به معرفی آن ها می پردازیم:

• صنایع غذایی
• صنایع داروسازی
• صنایع شیمیایی ( جهت تولید الکل، پارافین، گازودیل و…)
• تولید آب مقطر
• تولید اکسیژن، آرگون و نیتروژن (که از تقطیر هوا تولید می شوند.)
• گلاب گیری
• جدا سازی نفت خام (جهت تولید محصولات نفتی برای استفاده در زمینه حمل ونقل، گرمایش و تولید برق)
• تصفیه آب شیرین از آب نمک
• پالایشگاه های شیمیایی و نفتی (جهت تقطیر نفت)

انواع روش های تقطیر

۱- تقطیر ساده

یکی از روش های تقطیر می باشد که برای خالص سازی مایعاتی با ناخالصی غیر فرار بکار برده می شود.

در واقع برای عملیات تقطیر ساده، جهت مشخص بودن دمای جوش محلول، بالن جوش دستگاه به یک دماسنج متصل است. همچنین لوله های رابط به کندانسور و کندانسورنیز به بالن جمع آوری متصل می شود و از این طریق فرآیند تقطیر را انجام می دهند.

کاربرد دستگاه تقطیر ساده

دستگاه تقطیر ساده برای جداسازی ترکیبی از دو مایع با دمای جوش متفاوت مناسب است که از این طریق در ابتدا مایع با نقطه جوش کمتر تقطیر و سپس با افزایش دما دیگر مایعات متناسب با نقطه جوش خود تقطیر می شوند و در نهایت بدین صورت دو مایع با دمای جوش متفاوت جدا می شوند.

البته باید توجه شود که این عمل در صورتی امکان پذیر است که اختلاف دمای جوش دو مایع، بیشتر از ۷۰ درجه سانتی گراد باشد.

مزایای دستگاه تقطیر ساده

• مصرف انرژی کمتر
• مدت زمان تقطیر کوتاهتر
• راه اندازی ساده تر

معایب دستگاه تقطیر ساده

• مناسب برای تفکیک مایعاتی با اختلاف دمای جوش زیاد (بیش از ۷۰ درجه سانتی گراد)
• مناسب برای ترکیبات و مایعات خالص تر
• برخورداری از قابلیت جداسازی کمتر (نسبت به تقطیر جز به جز)

 برج تقطیر آزمایشگاهی

۲- تقطیر جز به جز

تقطیر جز به جز نیز از دیگر روش های دستگاه تقطیر آزمایشگاهی می باشد که برای جدا سازی مایعات با ناخالصی فرار مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این دستگاه شبیه دستگاه تقطیر ساده می  باشد با این تفاوت که برخلاف تقطیر ساده، ستون تقطیر در بین کندانسور و بالن تقطیر قرار می گیرد.

ستون تقطیر قسمتی از دستگاه می باشد که با پر شدن توسط مهره های پلاستیکی و یا شیشه ای، به بهتر شدن عملیات تقطیر مایعات کمک می کنند به همین جهت دستگاه تقطیر جز به جز، برای جداسازی و تفکیک دقیق مایعات مناسب تر هستند.

در واقع در این دستگاه با قرار گیری مایعات سنگین تر در قسمت های زیرین و مایعات سبک تر در قسمت های بالایی ستون تقطیر، مایعات بهتر تقسیم بندی و در نهایت جداسازی می شوند.

کاربرد دستگاه تقطیر جز به جز

دستگاه تقطیر جز به جز برای جداسازی مایعات با اختلاف نقطه جوش کم مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه با مقیاس بزرگتر در انواع برج تقطیر آزمایشگاهی و پالایشگاه های شیمیایی و نفتی استفاده می شوند.

مزایای دستگاه تقطیر جز به جز

• برخوررداری از قابلیت جداسازی بهتر مایعات (در مقایسه با تقطیر ساده)
• مناسب برای تفکیک ترکیبات با مایعات پیچیده

معایب دستگاه تقطیر جز به جز

• راه اندازی پیچیده تر
• مدت زمان تقطیر طولانی تر
• مصرف انرژی بیشتر

خرید دستگاه تقطیر آزمایشگاهی