وبلاگ

تقطیر روشی است برای جداسازی اجزای یک محلول، براساس قابلیت توزیع مواد بین فازهای گاز و مایع، وقتی که تمام اجزا در هردو فاز موجود باشند. در اینجا برخلاف عمل جذب یا دفع گازی، که در آنها ماده جدیدی به منظور ایجاد فاز دوم به مخلوط اضافه می شود، فاز جدید به وسیله تبخیر یا میعان از محلول اولیه تشکیل می شود.
برای روشن شدن تفاوت بین تقطیر و سایر عملیات، به ذکر چند مثال می پردازم. در جداسازی آب و نمک معمولی، چون نمک در شرایط موجود کاملا غیر فرار است باقی می ماند و آب تبخیر می شود. این عملیات تبخیر نام دارد. و اما تقطیر جداسازی محلول هایی است که تمام اجزا آن فراریت نسبی داشته باشند. از این دسته، جداسازی اجزی محلول مایعی از آمونیاک و آب را در نظر بگیرید. همانگونه که می دانیم وقتی محلول آمونیاک – آب را در مجاورت هوا (که اساساً در مایع نامحلول است) قرار دهیم، آمونیاک دفع می شود اما به دلیل مخلوط بودن با بخار آب و هوا خالص نیست. به عبارت دیگر، با حرارت دادن، می توانیم محلول را به طور جزئی تبخیر کنیم به طوری که فاز گازی شامل آب و آمونیاک تشکیل گردد و از آنجایی که فاز گاز، نسبت به مایع باقی مانده، از نظر آمونیاک غنی تر است، مقداری جداسازی صورت می گیرد. با دستکاری مناسب فازها یا تکرار تبخیر و میعان، می توان به طور معمول هردو جزء مخلوط را به صورت خالص کاملاً جدا کرد.

مزایای چنین روش جداسازی ای روشن است. در عمل تقطیر، فاز جدید از جهت ارزش گرمایی با محلول اولیه تفاوت دارد؛ ولی دادن یا گرفتن حرارت به راحتی صورت می گیرد که البته هزینه انجام این عمل باید همیشه در نظر گرفته شود. به عبارت دیگر، در عملیات جذب یا دفع، که با افزودن یک ماده خارجی همراه است، محلول جدیدی به دست می آید که به نوبه خود باید به وسیله یکی از عملیات انتقال جرم جداسازی شود مگر اینکه محلول جدید مستقیماً قابل استفاده باشد.
تقطیر نیز، به عنوان یک فرآیند جداسازی، به نوبه خود محدودیت های ویژه ای دارد. در جذب یا عملیات، که در آن یک ماده خارجی برای ایجاد فاز جدید جهت توزیع اجزاء استفاده می شود، می توان حلالی را انتخاب کرد که بیشترین جداسازی را فراهم کند؛ مثلاً، چون آب برای جذب هیدروکربورهای گازی از یک مخلوط گازی مناسب نیست، به جای آن می توان از یک روغن هیدروکربوری که حلالیت بهتری داشته باشد استفاده کرد. ولی در تقطیر چنین آزادی انتخابی وجود ندارد. با به کار بردن حرارت در تقطیر، به تنهایی، گاز ایجاد شده فقط شامل اجزاء موجود در مایع خواهد بود؛ بنابراین به علت شباهت زیاد گاز و مایع از نظر شیمیایی، اختلاف غلظت ناشی از توزیع اجزاء بین دو فاز معمولاً زیاد نیست. در واقع گاهی اختلاف غلظت آنقدر کم است که فرآیند، عملاً ممکن نیست و حتی ممکن است اختلاف غلظتی وجود نداشته باشد.
با این وجود، در جداسازی مستقیم که با تقطیر نیز انجام می شود، فرآیند دیگری برای جداسازی لازم نیست و به همین خاطر این عمل یکی از مهمترین عملیات های انتقال جرم است.