主な違い - 分別蒸留と単純蒸留
蒸留は、液体または液体の混合物を加熱した後に冷却することによって精製するために使用される分離技術です。液体の混合物を加熱すると、沸点の異なる成分が異なるタイミングで気相になります。蒸気の凝縮により液化が可能になり、さまざまな成分を分離することができます。液体混合物の組成に応じて、いくつかの異なる蒸留技術が適用されます。単蒸留、分別蒸留、水蒸気蒸留です。分留と単蒸留の主な違いは、単蒸留では沸点差が 50 度以上の液体が分離されるのに対し、分留では沸点が近い液体が分離されることです。
この記事では、
1. 分別蒸留とは
– プロセス、混合物の特性、装置、用途
2. 単純蒸留とは
– プロセス、混合物の特性、装置、用途
3. 分別蒸留と単純蒸留の違いは何ですか
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単純蒸留とは
液体混合物の成分の沸点差が 50 度に近い場合、単純蒸留が使用されます。これには、最初に混合物を沸騰させることが含まれ、沸点が最も低い化合物が気化を開始します。 2つの液体の混合物を考えてみましょう。形成された蒸気は、沸点が最も低い化合物が豊富になります。この時点で、液体混合物中の沸点が最も低い化合物の割合がゼロになるまで、温度は安定したままです。その後、温度は再び上昇し始め、最も沸点の高い化合物の沸点に達します。
図 1:単純蒸留
この画像に示すように、液体の混合物をフラスコに保持し、沸点が最も低い化合物が蒸発し始めるまで加熱します。次に、蒸気はコンデンサーに送られ、そこで冷却されて液化され、別の化合物として収集されます。このプロセスは、2 つの化合物が分離されるまで繰り返されます。
これは、溶質が溶解している溶媒を精製するために使用されます。塩水を例にとると、水は精製されて塩がフラスコに残ります。
分別蒸留とは
分別蒸留は、多くの複雑な液体混合物、つまり沸点が近い成分との混合物に使用される技術です。このようなシステムでは、単純な蒸留は意味がありません。したがって、変更された蒸留が必要です。分別蒸留が効果的であるためには、成分が混和する必要があります。
この方法の装置は、単純な蒸留装置とは多少異なります。液体混合物を含むフラスコに固定された分留カラムがあります。分留カラムにはガラスビーズが含まれており、気化と凝縮が起こる表面積を大きくしています。たとえば、2 つの成分の液体混合物を考えてみましょう。混合物を加熱すると、形成された蒸気は両方の成分で構成されます。ある時点で、精留塔の上部が低沸点の温度に達し、低沸点の成分が蒸留されます。沸点の低い成分は徐々にフラスコに全量回収され、沸点の高い成分はフラスコに残ります。
分別蒸留は、原油を多数の成分に精製するために使用される技術です。
図 2:分別蒸留
分別蒸留と単純蒸留の違い
沸点
分別蒸留: 分別蒸留は、沸点が近い液体を分離するために使用されます。
単純蒸留: 単純蒸留は、沸点差が 50 度以上の液体を分離するために使用されます。
装置
分別蒸留: 分別蒸留は、分留塔を備えた複雑な装置を使用します。
単純蒸留: 混合物を入れるためのフラスコ、冷却器、精製された成分を集めるためのフラスコを備えた単純な装置が使用されます。
繰り返し
分別蒸留: 純粋なコンポーネントを得るには、このプロセスを数回繰り返す必要があります。
単純蒸留: これは 1 回の実行プロセスです。
溶質からの溶媒の分離
分別蒸留: これは、溶質から溶媒を分離するために使用することはできません.
単純蒸留: これは、溶質から溶媒を分離するために使用できます。
用途
分別蒸留: これは、原油の精製に使用されます。
単純蒸留: これは海水の浄化に使用されます。
結論
上で説明したように、分別蒸留と単蒸留の主な違いは、沸点が近い複雑な液体混合物に分別蒸留が使用されることです。分別蒸留に使用される装置とプロセスも、単蒸留とは異なり複雑です。
参照:
1. 「分別蒸留」。 Chem 211 – テクニック .ウェルズリー大学、n.d.ウェブ。 2017 年 2 月 23 日。
2. Helmenstine、Anne Marie。 「蒸留の仕組みを理解する。」 About.com 教育 . N.p.、2016 年 8 月 10 日。ウェブ。 2017 年 2 月 23 日
画像提供:
1. Flickr 経由の Siyavula Education (CC BY 2.0) による「Liebig コンデンサーセットアップを使用した蒸留」
2.「分別蒸留ラボ装置二次創作による:John Kershaw Fractional_distillation_lab_apparatus.png:ユーザー:Theresa ノット – Fractional_distillation_lab_apparatus.svg、(CC BY-SA 3.0)、コモンズ ウィキメディア経由
