Verschil tussen stoomdestillatie en fractionele destillatie

Belangrijkste verschil - stoomdestillatie versus fractionele destillatie

De meeste natuurlijk voorkomende verbindingen zijn niet puur omdat er verschillende componenten met elkaar zijn gemengd. We noemen deze onnodige componenten aanwezig in onze steekproef als onzuiverheden. Er zijn verschillende technieken om de stoffen in mengsels te scheiden of te zuiveren. Destillatie is zo'n methode. Destillatie is de actie van het zuiveren van een vloeistof door een proces van verwarmen en koelen. Er zijn vier hoofdsoorten destillatie als eenvoudige destillatie, stoomdestillatie, gefractioneerde destillatie en vacuümdestillatie. Het belangrijkste verschil tussen stoomdestillatie en gefractioneerde destillatie is dat stoomdestillatie wordt gebruikt om voor warmte gevoelige componenten te scheiden, terwijl fractionele destillatie wordt gebruikt om koolwaterstoffracties in ruwe olie te scheiden.

Key Areas Covered

1. Wat is stoomdestillatie
     - Definitie, principe, techniek
2. Wat is fractionele destillatie
     - Definitie, stappen van het proces
3. Wat is het verschil tussen stoomdestillatie en fractionele destillatie
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: kookpunt, destillatie, fractionele destillatie, onzuiverheden, stoomdestillatie, damp, dampdruk

Wat is stoomdestillatie

Stoomdestillatie is een proces dat wordt gebruikt om warmtegevoelige componenten in een mengsel te scheiden. Daarom wordt het gebruikt als een zuiveringstechniek voor verbindingen met onzuiverheden. Om deze scheiding te bereiken, moeten de componenten in het mengsel vluchtig zijn.

Het principe achter het stoomdestillatieproces is om de componenten te scheiden door ze te verdampen bij temperaturen onder hun werkelijke kookpunt. Tenzij anders kunnen sommige verbindingen ontleden bij hun kookpunten zodat de scheiding niet nauwkeurig kan worden uitgevoerd.

Figuur 1: Stoomdestillatieapparaat

Om het kookpunt van componenten in het mengsel naar beneden te laten vallen, wordt stoom of water aan het mengsel toegevoegd. Het mengsel wordt tot een rondbodemkolf gevuld en vervolgens aan de destillatie-inrichting gefixeerd. Vervolgens wordt het mengsel onder roeren verwarmd. Hierdoor oefenen de componenten in het mengsel uit in hun dampfase, waardoor een dampdruk in het apparaat ontstaat. Hierdoor neemt de dampspanning in het apparaat toe. Wanneer de totale dampdruk die uit alle componenten komt de atmosferische druk overschrijdt, begint het mengsel te koken. Hier kookt het mengsel niet omdat de temperatuur gelijk is aan het kookpunt, maar vanwege de verhoogde dampspanning. Daarom vindt het koken plaats bij een lagere temperatuur dan het kookpunt.

Wat is fractionele destillatie

Gefractioneerde destillatie is het proces dat wordt gebruikt om koolwaterstofcomponenten in ruwe olie te scheiden. Deze methode omvat de scheiding van de belangrijke componenten volgens het verschil tussen hun kookpunten. Met andere woorden, het maakt gebruik van destillatie voor de fractionering van ruwe olie.

Stappen in fractioneel destillatieproces

1. Ruwe olie wordt onder hoge druk tot een zeer hoge temperatuur verhit.
2. Dan begint de ruwe olie te verdampen.
3. Deze damp komt vervolgens in de gefractioneerde destillatiekolom vanaf de bodem van de kolom.
4. Deze kolom bestaat uit platen met kleine gaatjes (de platen zijn van verschillende niveaus of hoogtes). Deze gaten laten de damp door de kolom passeren.
5. Er is een temperatuurgradiënt over de kolom. De bodem is gevuld met hete damp, maar de bovenkant van de kolom is koud.
6. De damp die door de kolom passeert, wordt afgekoeld.
7. Op het punt waar het kookpunt van damp gelijk is aan de temperatuur van de kolom, wordt de damp gecondenseerd om de vloeistof te vormen.
8. De damp bestaat uit een mengsel van componenten met verschillende kookpunten. Daarom condenseren verschillende componenten bij verschillende temperaturen op verschillende hoogten van de kolom.
9. De platen verzamelen de gecondenseerde vloeistoffen. Deze vloeistoffen kunnen verder worden gekoeld in condensors en worden overgebracht naar opslagtanks voor verdere verwerking.

Figuur 2: fractionele destillatieapparaten

De vloeibare porties verzameld van verschillende platen worden fracties van ruwe olie genoemd. Uit deze gefractioneerde destillatiewerkwijze kan men een mengsel van componenten scheiden, die zelfs geringe verschillen in hun kookpunten hebben.

Verschil tussen stoomdestillatie en fractionele destillatie

Definitie

Stoomdestillatie: Stoomdestillatie is een proces dat wordt gebruikt om warmtegevoelige componenten in een mengsel te scheiden.

Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie is het proces dat wordt gebruikt om koolwaterstofcomponenten in ruwe olie te scheiden.

Techniek

Stoomdestillatie: Stoomdestillatie wordt uitgevoerd door destillatie gevolgd door condensatie.

Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie wordt uitgevoerd via herhaalde destillaties en condensaties.

Beginsel

Stoomdestillatie: Stoomdestillatie wordt uitgevoerd door chemische componenten te verdampen bij temperaturen onder hun kookpunt.

Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie wordt uitgevoerd door chemische componenten bij hun kookpunt te verdampen.

Belangrijk gebruik

Stoomdestillatie: Stoomdestillatie wordt gebruikt om componenten te scheiden die gevoelig zijn voor warmte.

Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie wordt gebruikt om verschillende koolwaterstoffracties in de ruwe olie te scheiden.

Conclusie

Destillatie is de actie van het zuiveren van een vloeistof door een proces van verwarmen en koelen. Stoomdestillatie en gefractioneerde destillatie zijn twee soorten destillatiewerkwijzen. Het belangrijkste verschil tussen stoomdestillatie en gefractioneerde destillatie is dat stoomdestillatie wordt gebruikt om warmtegevoelige componenten te scheiden, terwijl fractionele destillatie wordt gebruikt om koolwaterstoffracties in ruwe olie te scheiden.

Referenties:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Steam-distillatie-definitie en -principe in de chemie." ThoughtCo, 13 september 2017, hier beschikbaar.
2. "Stoomdestillatie." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22 september 2017, hier beschikbaar.
3. "Fractional Distillation." [Email protected], hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Steam dist." Door Joanna Kośmider - Eigen werk, Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Fractional distillation lab apparatus blank version" door William Crochot - Fractional_distillation_lab_apparatus.svg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia