Fraktionelle Destillation: Prinzipien, Anwendungen & Versuchsverfahren

Fraktionelle Destillation ist eine Technik, die häufig verwendet wird, um organische Flüssigkeiten zu identifizieren und zu reinigen. Diese Technik ist ein Standardverfahren in der Ölindustrie, um verschiedene Komponenten während des Raffinerieprozesses zu trennen. Versuche zur fraktionellen Destillation werden im Bereich der organischen Chemie häufig praktiziert, um zu demonstrieren, wie Flüssigkeiten gemäß ihren Siedepunkten getrennt werden können.

Identifizierung

• Fraktionelle Destillation wird hauptsächlich verwendet, um Flüssigkeiten zu reinigen, indem Unreinheiten gemäß ihrer Flüchtigkeit entfernt werden. Der Prozess beinhaltet das Erhitzen einer Mischung, bis Substanzen nacheinander zu verdampfen beginnen, beginnend mit denen mit dem niedrigsten Siedepunkt. Dämpfe werden kondensiert und in entsprechenden Kolben gesammelt. Fraktionelle Destillation unterscheidet sich von der einfachen Destillation, weil eine Fraktionierkolonne verwendet wird, die eine größere Fläche bietet, in der eine Reihe von Destillationszyklen auftreten können. Dies verbessert den Trennprozess.

Einfache Versuche

• Ein einfacher fraktioneller Destillationsversuch beinhaltet die Trennung von zwei organischen Flüssigkeiten mit Siedepunkten, die sich um mehr als 10 Grad Celsius oder 50 Grad Fahrenheit unterscheiden. Wissenschaftler führen diesen Versuch häufig in Chemielaboren durch. In bestimmten Fällen sind die Komponenten der Mischung unbekannt und werden durch die Bestimmung des Siedepunkts und des Brechungsindex beider Flüssigkeiten identifiziert, die über den Destillationsprozess berechnet werden können. Wissenschaftler sammeln Temperatur- und Volumendaten des Destillats.

Rohöl

• Es gibt eine Reihe verschiedener Substanzen in Rohöl, die sich in Dichte, Größe und chemischer Struktur unterscheiden. Allerdings ermöglichen Siedepunktunterschiede eine Trennung durch fraktionelle Destillation. Arbeiter erhitzen Rohöl auf etwa 600 Grad Celsius oder 1.112 Grad Fahrenheit mit Hochdruckdampf. Die Temperatur der Fraktionierkolonne nimmt mit zunehmender Höhe ab und enthält eine Reihe von Tabletts, die Dampf sammeln, während er aufsteigt und in flüssige Fraktionen kondensiert. Dies ermöglicht die Trennung von Komponenten mit den geringsten Siedepunktunterschieden.

Rohöl-Versuche

• Es gibt Versuche, die darauf ausgelegt sind, die industriellen Methoden der Rohölraffination durch fraktionelle Destillation nachzuahmen. Ein Rohöl-Ersatz wird verwendet: Echtes Rohöl ist in Schullaboren nicht erlaubt, da es krebserregende Verbindungen wie Benzol enthält. Der Ersatz ist immer noch schädlich und hochentzündlich und muss mit Vorsicht gehandhabt werden. Die Apparatur wird normalerweise speziell für diesen Versuch aufbewahrt: Sie wird aufgrund der Natur des Rohöl-Ersatzes schwer zu reinigen.