Mi a különbség a desztilláció és a molekuláris desztilláció között

Lepárlás ésmolekuláris desztillációnyilvánvalóan különböznek elvileg, felszereltségben és alkalmazásban.

Elv: A desztilláció egy hagyományos folyadékleválasztási technológia, amely a különböző anyagok forráspontjainak különbségén alapul. Pontosabban, a desztilláció a különböző komponensek elválasztásának módszere egy folyékony keverék felmelegítésével és elpárologtatásával, majd a gőz folyadékká kondenzálásával. A desztilláció a forráspontok különbségét használja fel az anyagok szétválasztására, így a desztillációs hatás jobb a nagy forráspontú keverékeknél.

A molekuláris desztillációs technológia egy fejlettebb folyadékleválasztási technológia, amely a különböző anyagok molekuláris mozgásának átlagos szabad útvonalának különbségén alapul.Molekuláris desztilláció nagyon alacsony nyomáson üzemeltethető, így az anyag nem könnyen oxidálódik és károsodik. Ezenkívül a molekuláris desztilláció desztillációs membránja nagyon vékony, amely nagy hőátadási hatékonysággal rendelkezik, és rövid időn belül képes befejezni az anyagok elválasztását. Mivel a molekuláris desztilláció a szabad molekulamozgási útvonalak különbségén alapul, hatékony elválasztást lehet elérni kis forráspontú keverékeknél is.

Berendezés alkatrészek: A desztilláló berendezés viszonylag egyszerű szerkezetű, és főként egy fűtőkamrából és egy párologtató kamrából áll. A molekuláris desztillációs rendszer berendezése összetett, amely fűtőlemezből, elpárologtatóból, kondenzátorból, vákuumszivattyúból és így tovább.

Alkalmazás: A desztillációt főként nagy forráspontú keverékek szétválasztására használják, például kőolaj frakcionálására. A molekuláris desztillációs gép különösen alkalmas magas forráspontú, hőérzékeny és könnyen oxidálható anyagok, például egyes polimer vegyületek, aminosavak és antibiotikumok elválasztására.

Általános reagensek forráspontja

• Víz (H2O), forráspont 100 fok: A víz számos kémiai reakció lényeges reagense. Például a sav-bázis semlegesítési reakcióhoz, a redoxreakcióhoz és a hidrolízisreakcióhoz víz szükséges a részvételhez.
• Etanol (C2H5OH, forráspont 78,5 fok): Az etanol szerves oldószer, amelyet széles körben használnak a gyógyszeriparban, a kozmetikai iparban és az élelmiszeriparban. Ezenkívül néhány fontos reakció reagense, mint például az észterezés, az éterezés és a savas katalízis.
• Ammónia (NH3), forráspont -33,3 C: Az ammónia színtelen, erős szagú gáz, amely fontos felhasználási területe van a műtrágyák, hűtőközegek és mosószerek gyártásában. Más vegyületek szintéziséhez is fontos nyersanyag, például nitrálásnál és ammóniumsók előállításánál.
• Oxigén (O2), forráspont-183 C: Az oxigén rendkívül aktív molekuláris gáz, amely fontos szerepet játszik a szerves szintézisben és a biológiai folyamatokban. Például mind az oxidációs, mind a redukciós reakciókhoz oxigén részvétele szükséges.
• Nátrium-azid (NaN3), forráspontja körülbelül 250 fok: A nátrium-azid fontos szervetlen vegyület, amely felhasználható más vegyületek, például azid és aminovegyületek előállítására. Ez a fő vegyi robbanóanyag is a passzív légzsákokban.
• Szén-dioxid (CO2), forráspont -78,5 C: A CO2 a természetben széles körben előforduló gáz, amely fontos szerepet játszik a biológiai folyamatokban és a környezetben. Például részt vesz a légzésben, a fotoszintézisben és a sav-bázis reakcióban.

Az anyag molekuláris mozgásának átlagos szabad útja arra az átlagos távolságra utal, amelyet a molekulák szabadon megtehetnek gázban vagy folyadékban történő ütközések között. Fontos paraméter a molekulák közötti kölcsönhatás és energiatranszfer leírására.

Az anyag molekuláris mozgásának átlagos szabad útját befolyásoló tényezők

1. Molekulaátmérő: Minél nagyobb a molekulaátmérő, annál nagyobb az ütközés esélye és annál kisebb a szabad út. Éppen ellenkezőleg, a molekula átmérője kicsi, és a szabad út viszonylag nagy.

2. Molekuláris koncentráció: a molekulakoncentráció növekedésével a molekulák közötti ütközési gyakoriság nő, a szabad út viszonylag kicsi.

3. Hőmérséklet: a hőmérséklet emelkedésével a molekulák átlagos kinetikus energiája nő, a molekulák mozgási sebessége nő, a molekulák ütközési gyakorisága nő, a szabad út viszonylag kicsi.

4. Közeg tulajdonságai: a közegben lévő molekulák közötti kölcsönhatás befolyásolja a molekula mozgásának átlagos szabad útját. Például egy erős kölcsönhatású folyadékban az intermolekuláris vonzás nagy, a szabad út kicsi.

A folyamatbanmolekuláris desztilláció, egy anyag molekuláris mozgásának átlagos szabad útja befolyásolja annak elválasztó hatását a keveréktől. Általánosságban elmondható, hogy a kisebb átlagos szabad molekuláris mozgáspályájú anyagok könnyebben elválaszthatók, mivel molekulák közötti kölcsönhatásuk gyenge, és a molekula átlagos szabad mozgási útja nagy, így könnyebben "kiszabadulnak" a folyadék felszínéről és bejutnak gőzfázisú, ugyanakkor könnyebben kondenzálhatók újra a kondenzátorban. Ezért a molekuláris desztillációban általánosságban elmondható, hogy a kis molekulatömegű és alacsony forráspontú anyagok könnyebben elválaszthatók.

Molekuláris desztillációs módszerrel történő hatékony elválasztásra alkalmas molekulák

• Alkohol (etanol): Az alkohol molekulatömege kicsi, az intermolekuláris kölcsönhatás gyenge, könnyen elpárolog a keverékből. Ezért a sörfőzés és az alkoholgyártás során az alkoholt molekuláris desztillációval el lehet választani a fermentléből vagy keverékből.
• Víz és szerves oldószerek: A vizet és sok szerves oldószert (például étert, toluolt stb.) gyakran el kell választani. Mivel a víz intermolekuláris kölcsönhatása nagy, a molekulamozgás átlagos szabad útja kicsi, míg a szerves oldószerek intermolekuláris kölcsönhatása gyenge, és a molekulamozgás átlagos szabad útja nagy. Ezért a molekuláris desztilláció során a szerves oldószerek nagyobb valószínűséggel párolognak el a kondenzátor felső részébe, és így elkülönülnek.
• Szénhidrogének a kőolajban: A kőolaj összetett keverék, amely sok különböző szénlánchosszúságú szénhidrogén vegyületet tartalmaz, például metánt, etánt és propánt. Mivel a különböző szénhidrogének molekulatömege és intermolekuláris kölcsönhatási ereje meglehetősen eltérő, molekuláris desztillációval szétválaszthatók.
• Illóolaj ízesítő komponensei: Az illóolaj egy komplex növényi keverék, amely számos illatosító vegyületet tartalmaz, mint például mentol és eukaliptuszolaj. Ezek a parfümkomponensek általában kis molekulatömegűek és gyenge intermolekuláris kölcsönhatást mutatnak, amelyek alkalmasak molekuláris desztillációval történő elválasztásra és tisztításra.

A molekuláris desztillációs technológiát széles körben alkalmazzák az állatokból származó természetes termékek, például a finomított halolaj kinyerésére. A halolaj egyfajta zsíros halból kivont olaj. A halolaj gazdag cisz erősen telítetlen zsírsavakban, az eikozapentaénsavban (EPA) és a dokozahexaénsavban (DHA). Gátolja a vérlemezke-aggregációt, csökkenti a vér viszkozitását, ellenáll a gyulladásoknak, a ráknak és javítja az immunitást. Lehetséges természetes gyógyszernek és funkcionális élelmiszernek tekintik. A hagyományos elválasztási módszerek közé tartozik a karbamid zárvány kicsapása és fagyasztása, és a visszanyerési sebesség alacsony.

A karbamid zárványos kicsapásos módszerrel hatékonyan távolíthatók el a termékből a telített és alacsony telítetlen zsírsavak, valamint növelhető a termék DHA és EPA tartalma, de nehéz elkülöníteni a többi erősen telítetlen zsírsavat a DHA-tól és az EPA-tól. Képes W(DHA+EPA)<80%. In addition, the product has heavy color, strong fishy smell and high peroxide value. The product needs further decoloration and deodorization, and the recovery rate is only 16%. Because the average free path of impurity fatty acids in the material is similar to EPA and DHA ethyl ester, molekuláris desztillációcsak w(EPA+DHA)=72,5%, de a visszanyerési arány elérheti a 70%-ot is. A termék jó színű, tiszta illatú és alacsony peroxid értékű, a keverék különböző DHA és EPA tartalmú termékekre osztható. Ezért a molekuláris desztillációs technológia hatékony módszer az EPA és a DHA elválasztására és tisztítására.