Која је разлика између дестилације и молекуларне дестилације

Дестилација имолекуларна дестилацијасе очигледно разликују по принципу, опреми и примени.

Принцип: Дестилација је традиционална технологија одвајања течности, која се заснива на разлици тачака кључања различитих супстанци. Конкретно, дестилација је метода раздвајања различитих компоненти загревањем течне смеше и њеним испаравањем, а затим кондензовањем паре у течност. Дестилација користи разлику тачака кључања за раздвајање супстанци, тако да је ефекат дестилације бољи за смеше са великим тачкама кључања.

Технологија молекуларне дестилације је напреднија технологија одвајања течности, која се заснива на разлици просечног слободног пута молекуларног кретања различитих супстанци.Молекуларна дестилација може радити на веома ниском притиску, тако да материјал није лако оксидирати и оштетити. Поред тога, мембрана за дестилацију молекуларне дестилације је веома танка, која има високу ефикасност преноса топлоте и може завршити одвајање супстанци за кратко време. Пошто је молекуларна дестилација заснована на разлици слободних путања молекуларног кретања, она такође може постићи ефикасно одвајање за смеше са малим тачкама кључања.

Компоненте опреме: Опрема за дестилацију је релативно једноставне структуре и углавном се састоји од коморе за грејање и коморе за испаравање. Структура опреме система молекуларне дестилације је сложена, која се састоји од грејне плоче, испаривача, кондензатора, вакуум пумпе и тако даље.

Апликација: Дестилација се углавном користи за одвајање смеша са великим тачкама кључања, као што је фракционисање нафте. Машина за молекуларну дестилацију је посебно погодна за одвајање супстанци са високом тачком кључања, осетљивости на топлоту и лаком оксидацијом, као што су нека полимерна једињења, аминокиселине и антибиотици.

Тачка кључања уобичајених реактаната

• Вода (Х2О), тачка кључања 100 степени: Вода је есенцијални реактант у многим хемијским реакцијама. На пример, реакција кисело-базне неутрализације, редокс реакција и реакција хидролизе захтевају воду да би учествовали.
• Етанол (Ц2Х5ОХ, тачка кључања 78,5 степени): Етанол је органски растварач који се широко користи у фармацеутској, козметичкој и прехрамбеној индустрији. Такође је реактант неких важних реакција, као што су естерификација, етерификација и кисела катализа.
• Амонијак (НХ3), тачка кључања-33.3 Ц: Амонијак је безбојни гас јаког мириса, који има важну примену у производњи ђубрива, расхладних средстава и детерџената. Такође је важна сировина за синтезу других једињења, као што су нитрирање и припрема амонијум соли.
• Кисеоник (О2), тачка кључања-183 Ц: Кисеоник је веома активан молекуларни гас, који игра важну улогу у органској синтези и биолошким процесима. На пример, и реакције оксидације и редукције захтевају учешће кисеоника.
• Натријум-азид (НаН3), тачка кључања око 250 степени: Натријум-азид је важно неорганско једињење, које се може користити за припрему других једињења, као што су азиди и амино једињења. Такође је главни хемијски експлозив у ваздушном пасивном ваздушном јастуку.
• Угљен диоксид (ЦО2), тачка кључања-78.5 Ц: ЦО2 је гас који је широко присутан у природи и игра важну улогу у биолошким процесима и животној средини. На пример, учествује у дисању, фотосинтези и кисело-базној реакцији.

Просечна слободна путања молекуларног кретања материје се односи на просечну удаљеност коју молекули могу слободно да путују између судара у гасу или течности. То је важан параметар за описивање интеракције и преноса енергије између молекула.

Фактори који утичу на просечну слободну путању молекуларног кретања материје

1. Пречник молекула: Што је пречник молекула већи, то је већа шанса за судар и мањи је слободни пут. Напротив, пречник молекула је мали, а слободни пут је релативно велик.

2. Молекуларна концентрација: са повећањем молекуларне концентрације, фреквенција судара између молекула се повећава и слободни пут је релативно мали.

3. Температура: са повећањем температуре, просечна кинетичка енергија молекула се повећава, брзина кретања молекула се повећава, фреквенција судара молекула се повећава, а слободни пут је релативно мали.

4. Особине медијума: интеракција између молекула у медијуму утиче на просечну слободну путању кретања молекула. На пример, у течности са јаком интеракцијом, међумолекулско привлачење је велико, а слободни пут је мали.

У процесумолекуларна дестилација, просечна слободна путања молекуларног кретања супстанце ће утицати на њен ефекат одвајања од смеше. Уопштено говорећи, супстанце са мањим просечним слободним путем молекуларног кретања лакше се одвајају, јер је њихова међумолекулска интеракција слаба, а просечна слободна путања молекуларног кретања велика, па лакше „побегну“ са површине течности и уђу у парне фазе, а истовремено се лакше поново кондензују у кондензатору. Због тога се у молекуларној дестилацији, уопштено говорећи, лакше одвајају супстанце мале молекулске тежине и ниске тачке кључања.

Молекули погодни за ефикасно одвајање методом молекуларне дестилације

• Алкохол (етанол): Молекуларна тежина алкохола је мала, међумолекуларна интеракција је слаба и лако се испарава из смеше. Дакле, у процесу пиварства и производње алкохола, алкохол се може одвојити од ферментационог бујона или смеше молекуларном дестилацијом.
• Вода и органски растварачи: Вода и многи органски растварачи (као што су етар, толуен, итд.) често морају бити одвојени. Пошто је међумолекулска интеракција воде велика, просечна слободна путања молекуларног кретања је мала, док је међумолекулска интеракција органских растварача слаба и просечна слободна путања молекуларног кретања је велика. Због тога је у процесу молекуларне дестилације већа вероватноћа да ће органски растварачи испарити до горњег дела кондензатора и тако бити одвојени.
• Угљоводоници у нафти: Нафта је сложена смеша, која садржи многа угљоводонична једињења са различитим дужинама угљеничног ланца, као што су метан, етан и пропан. Пошто су молекулска тежина и сила међумолекулске интеракције различитих угљоводоника прилично различите, могу се раздвојити молекуларном дестилацијом.
• Компоненте укуса у есенцијалном уљу: Етерично уље је сложена мешавина екстрахована из биљака, која садржи многа мирисна једињења, као што су ментол и уље еукалиптуса. Ове компоненте парфема обично имају малу молекулску тежину и слабу међумолекуларну интеракцију, које су погодне за одвајање и пречишћавање молекуларном дестилацијом.

Технологија молекуларне дестилације се широко користи за екстракцију природних производа из животиња, као што је рафинисано рибље уље. Рибље уље је врста уља екстрахованог из масних риба. Рибље уље је богато цис високо незасићеним масним киселинама еикозапентаенском киселином (ЕПА) и докозахексаенском киселином (ДХА). Има ефекте инхибирања агрегације тромбоцита, смањења вискозитета крви, отпорности на упалу, рак и јачање имунитета. Сматра се потенцијалним природним леком и функционалном храном. Традиционалне методе одвајања укључују преципитацију и замрзавање инклузије урее, а стопа опоравка је ниска.

Коришћењем методе преципитације инклузије урее може се ефикасно уклонити засићене и ниско незасићене масне киселине из производа и повећати садржај ДХА и ЕПА у производу, али је тешко одвојити друге високо незасићене масне киселине од ДХА и ЕПА. Може да направи в (ДХА + ЕПА)<80%. In addition, the product has heavy color, strong fishy smell and high peroxide value. The product needs further decoloration and deodorization, and the recovery rate is only 16%. Because the average free path of impurity fatty acids in the material is similar to EPA and DHA ethyl ester, молекуларна дестилацијаможе да направи само в(ЕПА+ДХА)=72.5%, али стопа опоравка може достићи и преко 70%. Производ има добру боју, чист мирис и ниску пероксидну вредност, а смеша се може поделити на производе са различитим садржајем ДХА и ЕПА. Стога је технологија молекуларне дестилације ефикасна метода за одвајање и пречишћавање ЕПА и ДХА.