Wasserdampfdestillation: Definition, Prozess & Anwendungen

Destillation ist eine häufig verwendete Methode, um Flüssigkeiten zu trennen. Wasserdampfdestillation ist ein Prozess, bei dem flüchtige organische Verbindungen von nichtflüchtigen anorganischen Salzen getrennt werden. Die meisten organischen Verbindungen zersetzen sich bei hohen Temperaturen. Wenn Dampf dem Destillationsapparat zugesetzt wird, sinkt der Siedepunkt der Verbindungen, wodurch die organische Verbindung bei niedrigerer Temperatur verdampfen kann.

Prinzip

Wasserdampfdestillation wird verwendet, um eine Flüssigmischung zu trennen, die aus Verbindungen besteht, die in Wasser unlöslich sind (d. h., die sich nicht mischen oder vermischen lassen) aber in Dampf flüchtig sind. Der Prozess basiert auf dem Prinzip, dass der Dampfdruck über der Mischung gleich der Summe der individuellen Dampfdrucke der Verbindungen ist. Wenn Dampfdruck gleich dem Atmosphärendruck ist, beginnt die Flüssigkeit zu kochen. Wenn Dampf auf die Mischung geleitet wird, die die Mischung unlöslicher organischer Verbindungen enthält, wird sie durch den Dampf erhitzt und kondensiert selbst zu Wasser. Wenn der Dampfdruck über der Mischung dem Atmosphärendruck gleich wird, beginnt die resultierende Mischung aus organischer Verbindung und Wasser zu kochen, bis eine der Flüssigkeiten vollständig destilliert ist. Der Destillat, der eine Mischung aus Wasser und der organischen Verbindung ist, trennt sich in zwei Schichten, weil beide Flüssigkeiten gegenüber der anderen unlöslich sind. Diese beiden Schichten werden mit einem Trenntrichter getrennt.

Prozess

Dampf wird in einem Kessel durch Erhitzen von Wasser erzeugt. Er fließt dann durch ein Rohr in einen separaten Behälter. Es ist notwendig, beide Behälter zu trennen, da die Wärme, die zur Erzeugung des Dampfes verwendet wird, die zu destillierende Verbindung zersetzen kann. Nachdem der Dampf dem Destillationsapparat zugesetzt wurde, durchläuft der Dampf dann einen Kondensator und die Dämpfe werden gesammelt. Der Kondensator verwendet Wasser, um den Dampf zu kühlen. Die resultierende Flüssigkeit wird erneut durch einfache Destillation gereinigt, um die Verbindung zu trennen.

Apparatur

Ein Wasserdampfdestillationsapparat hat zwei Teile. Dampf wird aus einem Teil entwickelt, während der andere Teil die Destillation der Verbindung oder des Materials ermöglicht. Beide Teile erhalten separate Wärmebehandlungen.

Herstellung von ätherischem Öl

Die häufigste Anwendung von Wasserdampfdestillation ist die Massenproduktion von ätherischem Öl. Das Verfahren beinhaltet, Dampf in eine Kammer zu lassen, die die Pflanzen enthält, aus denen das Öl extrahiert werden soll. Die Pflanzen bestehen aus kleinen Säcken, die ätherisches Öl enthalten. Wenn Dampf geleitet wird, platzen diese Säcke. Der Dampf trägt das Öl dann in einen Kondensator, der gekühlt gehalten wird. Hier kondensiert der Dampf zu Wasser. Die Öl-Wasser-Mischung wird dann durch den einfachen Destillationsprozess getrennt.

Weitere Anwendungen

Wasserdampfdestillation wird auch verwendet, um Eukalyptusöl aus Eukalyptus, Zitrusöle aus Zitronen und im Prozess der Parfümherstellung zu extrahieren.