تفاوت کلیدی – تقطیر در مقابل استخراج
اگرچه تقطیر و استخراج دو مورد از متداول ترین روش های جداسازی فیزیکی هستند که از اهمیت یکسانی در صنعت برای به دست آوردن مواد شیمیایی خالص برای بسیاری از کاربردها برخوردارند، اما بر اساس روش های آنها بین تقطیر و استخراج تفاوت وجود دارد. تفاوت اصلی بین تقطیر و استخراج در این است که تقطیر به دنبال گرم کردن مخلوط مایع و جمع آوری بخار مایع در نقطه جوش آنها و متراکم کردن بخار برای به دست آوردن ماده خالص است در حالی که در استخراج از یک حلال مناسب برای فرآیند جداسازی استفاده می شود..
تقطیر چیست؟
تقطیر یکی از قدیمی‌ترین روش‌ها، اما همچنان پرکاربردترین روش برای جداسازی مخلوط‌های مایع است که بر اساس تفاوت در نقطه جوش آنها انجام می‌شود. این شامل حرارت دادن تدریجی مخلوط مایع برای رسیدن به نقطه جوش مایعات در مخلوط، رسیدن بخار آنها در نقاط جوش مختلف و سپس متراکم کردن بخار برای به دست آوردن ماده خالص به شکل مایع است.
مایعاتی که نقطه جوش کمتری دارند (فرارترین مواد) ابتدا با حرارت دادن مخلوط، می جوشانند در حالی که مواد فرار کمتری در مخلوط باقی می مانند تا دمای مخلوط به نقطه جوش برسد. یک مجموعه طراحی ویژه از دستگاه برای فرآیند تقطیر استفاده می شود.
Extraction چیست؟
فرآیند استخراج شامل خارج کردن یک عامل فعال یا یک ماده زائد از مخلوط جامد یا مایع با استفاده از یک حلال مناسب است. حلال نه به طور کامل و نه جزئی با جامد یا مایع قابل اختلاط است، اما با عامل فعال قابل اختلاط است. عامل فعال از مخلوط جامد یا مایع با تماس شدید با جامد یا مایع به حلال منتقل می شود. فازهای مخلوط در حلال با روش‌های سانتریفیوژ یا جداسازی ثقلی جدا می‌شوند.
استخراج نفت
تفاوت بین تقطیر و استخراج چیست؟
روش‌های تقطیر و استخراج
روش تقطیر
مخلوطی مایع با چهار مایع A، B، C و D را در نظر بگیرید.
نقطه جوش: Bpمایع A (TA) > Bpمایع B (T B) > Bp مایع C(TC) > Bpمایع D(TD)
(کمترین ترکیب فرار) (فرارترین ترکیب)
دمای مخلوط=Tm
با گرم کردن مخلوط مایع، فرارترین مایع (D) ابتدا مخلوط را ترک می کند، زمانی که دمای مخلوط برابر با نقطه جوش آن باشد (Tm=T D) در حالی که مایعات دیگر در مخلوط باقی می مانند. بخار مایع D جمع آوری شده و متراکم می شود تا مایع خالص D به دست آید.
وقتی مایع بیشتر گرم می شود، سایر مایعات نیز در نقطه جوش خود می جوشند. با ادامه فرآیند تقطیر، دمای مخلوط افزایش می‌یابد.
روش استخراج
در نظر بگیرید که یک ماده فعال A در مایع B است و کاملاً قابل اختلاط هستند. حلال C برای جدا کردن A از B استفاده می شود. مایع B و مایع C قابل اختلاط نیستند.
1: ماده A در مایع A حل می شود
2: پس از افزودن حلال C، برخی از مولکول های مایع A به حلال C می روند.
3: با گذشت زمان، مولکول های بیشتری به سمت حلال C می روند. (حلالیت A در حلال بیشتر از حلال در مایع A است)
4: حلال C از مایع A جدا می شود زیرا غیر قابل اختلاط هستند. روش دیگری برای جداسازی A از حلال استفاده می شود.
استخراج های متعدد برای A کاملا جدا شده از حلال B انجام می شود. دما در این فرآیند ثابت است.
انواع تقطیر و استخراج
تقطیر: متداول‌ترین روش‌های تقطیر «تقطیر ساده» و «تقطیر کسری» هستند. تقطیر ساده زمانی استفاده می شود که مایعاتی که قرار است جدا شوند دارای نقطه جوش کاملاً متفاوتی باشند. تقطیر کسری زمانی استفاده می شود که دو مایعی که باید از هم جدا شوند دارای نقطه جوش تقریباً یکسانی باشند.
استخراج: رایج ترین انواع استخراج در دسترس عبارتند از "استخراج جامد - مایع" و "استخراج مایع - مایع". استخراج جامد - مایع شامل جداسازی یک ماده از جامد با استفاده از یک حلال است. مایع - استخراج مایع شامل جداسازی یک ماده از مایع با استفاده از یک حلال است.
کاربردهای تقطیر و استخراج
تقطیر: از این روش جداسازی در تقطیر جزئی تولید نفت خام، صنایع شیمیایی و نفت استفاده می شود. به عنوان مثال، برای جدا کردن بنزن از تولوئن، اتانول یا متانول از آب و اسید استیک از استون.
استخراج: برای جداسازی ترکیبات آلی مانند فنل، آنیلین و ترکیبات معطر نیتراتی از آب استفاده می شود. همچنین برای استخراج اسانس ها، مواد دارویی، طعم دهنده ها، عطرها و محصولات غذایی مفید است.
تقدیم از تصویر: «استخراج نفت با استفاده از بخار» توسط Micov در ویکی‌پدیای انگلیسی. (CC BY-SA 3.0) از طریق Commons
