محتويات
مفهوم التقطير
يُعرف التقطير (بالإنجليزية: Distillation) بأنه الطريقة المُستخدمة لفصل المَخاليط المختلفة بناءً على الاختلافات في الظروف المطلوبة لتغيير مراحل تكوين الخليط، فتقطير خليط من السَوائل يكون بتسخين السائل المكون من عِدة سوائل أخرى تمتلك درجة غليان مختلِفة لتُصبح في الحالة الغازية، ثُمّ بعد ذلك يتم تَكثيف الغاز مرة أخرى على شَكل سائِل وجمعه.
تكرار عملية التقطير على السائِل يعمل على تحسين نقاء المُنتج وهذا ما يُسمى بالتقطير المُزدوج، يَتم تَطبيقه بِشكلٍ واسع على السوائل، ولكن يُمكن استخدام العملية العكسية لفصل الغازات عن طريق تسييل المكونات أيّ تحويله إلى الحالة الغازية باستخدام التغيّر في درجة الحرارة، أو الضغط، أو كلاهما معاً.[١]
يُستخدم التقطير في العديد من العمليات التجارية، ومنها ما يأتي:[١]
- إنتاج البنزين، والماء المُقطر، والزيلين، والكحول، والبارافين والكيروسين.
- تقطير النيتروجين والأكسجين والأرجون من الهواء.
- تسييل الغاز وفصله.
أنواع التقطير
يُوجد عِدة أنواع من التقطير ولكل نوع استخداماته الخاصة، وفيما يأتي هذه الأنواع:
الدفعي
يُعد أكثر أنواع التقطير استخداماً في المختبر، فيتم تَسخين خليط من مادتين مُتطايرتين حتى الغليان، فالمكون الأكثر تطايراً يكون ذا تركيز أعلى في البُخار، لذلك يتم تَكثيف كميّة أكبر منه وإزالته من الخليط، مما يؤدي إلى تغيير نِسبة المكونات في خليط الغليان وزيادة درجة غليان الخليط.[١]
يُصبح السائل المغلي أعلى في المكون الأقل تطايرًا، وذلك في حال حدوث اختلاف كبير في ضغط البخار بين مكونات الخليط، ولكن ناتج التقطير سيكون في الغالِب هو المكون الأكثر تطايرًا.[١]
المستمر
يكون التقطير مستمراً مع تغذية الخليط بسائِل جديد في العملية وإزالة الأجزاء المنفصِلة باستمرار في الخليط؛ وذلك لإضافة مادة جديدة، ويجب ألا تتغير تراكيز المكونات كما في التقطير الدفعي.[١]
البسيط
يُستخدم عند اختلاف درجة غليان سائلين اختلافًا كبيرًا عن بعضهما البّعض أو عند فصل السوائِل عن المواد الصلبة أو عن المكونات غير المُتطايّرة، في التقطير البسّيط يتم تسخين الخليط لتغيير حالة المُكون الأكثر تَطايرًا من الحالة السائلة إلى بُخار، فيرتفع البُخار ليذهب لمكثف مُبرد وذلك بِإحاطتِه بماء بارد لتعزيز تكثيف البخار المُجمع.[١]
بالبخار
يُعتبر الطريقة الأنسب لِفصل المكونات الحساسة للحرارة، فيُضاف البخار إلى الخليط، مما يؤدي إلى تبخر بعض مكونات الخليط، ثُم يتم تبريد هذا البخار وتكثيفه إلى مُكونين سائِلين، ويُستخدم التقطير بالبخار للزهور في الغالب وذلك لإنتاج الزيت العطري، كما تكمُن ميّزة التقطير بالبخار على التقطير البسيط في أن نقطة الغليان السفلية تُقلل من تحلل المركبات الحساسة لدرجات الحرارة.[٢]
يُعتبر التقطير بالبخار مفيدًا لِتنقية المركبات العضوية، لأن الماء والمواد العضوية غير قابِلة للامتزاج، فعند تقطير المواد العضويّة يتكثف البخار، والسائل الناتج يتكون عُمومًا من الماء ونواتِج التقطير العضوية، ويُمكن استخدام التصفية أو التقسيم لفصل الطبقتين لِلحصول على المادة العضوية النقية.[٢]
التجزيئي
يُستخدم عِندما تكون مكونات الخليط ذات درجة غليان قريبة من بعضها البعض، حيث يتم استخدام عمود تجزئة لِفصل المكونات المُستخدمة في سلسلة من التقطير تُسمى التصحيح، ومبدأ عمل هذا النوع من التقطير يكون بتسخين الخليط بحيث يتصاعد البخار ويدخل عمود التجزئة، فيتكثف بعد تبّريده على مادة تَعبئة العمود، فيتبخَر السائِل مرة أخرى بسبب حرارة البخار المُتصاعِد، مما يؤدي إلى تحريكه على طول العمود، وفي النهاية يتم الحُصول على عينة أكثر نَقاوة من المكون الأكثر تَطايُرًا في الخليط.[١]
الفراغي
يُستخدم لفصل المكونات ذات درجة غليان عالية، ويتمّ تخفيض درجة الغليان عن طريق تقليل ضغط الجِهاز، كما أن عملية التقطير الفراغي تُشبه أشكال التقطير الأخرى ولكنه مفيدًا بشكلٍ خاص عند تجاوز درجة الغليان العادية درجة حرارة تَحلل المركب.[١]
