Destilació fraccionada
La destilació fraccionada és un procés físic utilisat en química para separar mescles (generalment homogénees) de líquits per mig de la calor, i en un ampli intercanvi calorífico i másico entre vapors i líquits.[1][2] S'ampra quan és necessari separar soluciones de substàncies en punts d'ebullició distints pero propencs.[3] Una de les fonts més importants de matèries primeres és el petròleu, processat en grans cantitats en les refineria.[4]
La principal diferència que té en la destilació simple és l'us d'una columna de fraccionament. Això facilita l'intercanvi de calor entre els vapors (que cedixen) i els líquits (que reben). Eixe intercanvi produïx un intercanvi de massa, a on els líquits en menor punt d'ebullició es convertixen en vapor, i els vapors de substàncies en major punt d'ebullició passen a l'estat líquit.[5]
La destilació fraccionada servix per a separar una mescla homogénea composta per dos líquits en un punt d'ebullició pròxim.[6]
Història
[editar | editar còdic]La destilació fraccionada era coneguda des d'antic i la destilació fraccionada de substàncies orgàniques ya va eixercitar un paper important en les obres del sigle IX atribuïdes a l'alquimiste islàmic Jabir ibn Hayyan (c. 721-c. 806/816), com per eixemple en el Kitāb al-Sabʿīn ('El Llibre dels Setanta'), traduït al llatí per Gerardo de Cremona (c. 1114-1187) en el títul Liber de septuaginta.[7] Els experiments de Jabir en la destilació fraccionada de substàncies animals i vegetals, i en menor mida també de substàncies minerals, varen constituir el tema principal de el D'anima in art alkimiae, una obra originalment àrap falsament atribuïda a Avicena que va ser traduïda al llatí i que es convertiria en la font alquímica més important para Roger Bacon (c. 1220-1292).[8]
Funcionament
[editar | editar còdic]
Es coloca la mescla en un matraz de vidre. En calfar-se, la substància de menor densitat s'evaporarà primer, i part de les atres substàncies s'evaporaran també. La primera substància es gela i es condensa de nou en el flasco. Este líquit es calfa després gradualment pels atres vapors ascendents fins a vaporizarse de nou. No obstant, la composició d'este nou vapor no és la mateixa que en el vapor inicial (vore la Llei de Raoult): és més concentrada en el component més volàtil. Per les successives condensació i evaporament que sofrix la substància més volàtil, en alcançar el condensador esta es condensará primer casi totalment.[9]
La columna fraccionadora que s'usa en més freqüència és l'anomenada torre de burbujeo, en la que les plaques estan dispostes horisontalment, separades uns centímetros, i els vapors ascendents pugen per unes càpsules de burbujeo a cada placa, a on burbujean a través del líquit. Les plaques estan escalonades de manera que el líquit fluïx d'esquerra a dreta en una placa, després cau a la placa d'avall i allí fluïx de dreta a esquerra.[10] L'interacció entre el líquit i el vapor pot ser incompleta degut a que es pot produir bromera i arrastre de manera que partix del líquit siga transportat pel vapor a la placa superior. En este pas, poden ser necessàries cinc plaques per a fer el treball de quatre plaques teòriques, que realisen quatre destilació.[11] Un equivalent barat de la torre de burbujeo és l'anomenada columna apilada, en la que el líquit fluïx cap a avall sobre una pila d'anells de fanc o trocitos de canonades de vidre.[12]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Perry, Robert H.; Green, {{{nom2}}} (1984). «13 (Distillation)», Perry's Chemical Engineers' Handbook, 7.ª edició, McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-049841-9.
- ↑ Seader, J. D.; Henley, {{{nom2}}} (1998). «9 (Distillation)», Separation Process Principles, 1.ª edició, John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-58626-5.
- ↑ Geankoplis, Christie J. (2003). «10 (Distillation)», Transport Processes and Separation Process Principles, 4.ª edició, Prentice Hall. ISBN 978-0-13-101367-4.
- ↑ Gary, James H.; Handwerk, {{{nom2}}} (2001). «3 (Distillation)», Petroleum Refining: Technology and Economics, 4.ª edició, CRC Press. ISBN 978-0-8247-0482-7.
- ↑ King, C. Judson (1980). «10 (Distillation)», Separation Processes, 2.ª edició, McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-034612-3.
- ↑ Treybal, Robert E. (1981). «9 (Distillation)», Mass-Transfer Operations, 3.ª edició, McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-066175-2.
- ↑ Kraus, Paul (1942–1943). Jâbir ibn Hayyân: Contribution à l'histoire dones idées scientifiques dans l'Islam. I. Li corpus dones écrits jâbiriens. II. Jâbir et la science grecque, Cairo: Institut Français d'Archéologie Orientale. OCLC 468740510. ISBN 9783487091150. Vol. II, p. 5. On the attribution of the Latin translation to Gerard of Cremona, see “The Coherence of the Arabic-Latin Translation Program in Toledo in the Twelfth Century” (2001). Science in Context 14 (1–2): 249–288. doi:. p. 280; “Min al-kīmiyāʾ ad alchimiam. The Transmission of Alchemy from the Arab-Muslim World to the Latin West in the Middle Ages” (2020). Micrologus 28: 87–141. pp. 106, 111.
- ↑ «Alchemy, Assaying, and Experiment», Instruments and Experimentation in the History of Chemistry, Cambridge: MIT Press, pp. 35–54. ISBN 9780262082822. p. 44. On the D'anima in art alkimiae, see further Li De anima alchimique du pseudo-Avicenne. Vol. 1: Étude. Vol. 2: Édition critique et traduction annotée (vol. 76), Florence: SISMEL/Edizioni del Galluzzo. ISBN 978-88-8450-716-7.
- ↑ McCabe, Warren L.; Smith, {{{nom2}}}; Harriott, {{{nom3}}} (2005). «26 (Distillation)», Unit Operations of Chemical Engineering, 7.ª edició, McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-284823-6.
- ↑ Stichlmair, Johann G.; Fair, {{{nom2}}} (1998). «5 (Tray Columns)», Distillation: Principles and Practice, Wiley-VCH. ISBN 978-0-471-25241-2.
- ↑ Kister, Henry Z. (1990). «4 (Tray Efficiency)», Distillation Operation, McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-034910-0.
- ↑ Foust, Alan S. (1980). «Distillation Equipment», Principles of Unit Operations, 2.ª edició, John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-26897-0.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Destilación fraccionada» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.