Damıtma ile Moleküler Damıtma Arasındaki Fark Nedir?

Damıtma vemoleküler damıtmaprensip, ekipman ve uygulama açısından açıkça farklıdır.

Prensip: Damıtma, farklı maddelerin kaynama noktalarının farkına dayanan geleneksel bir sıvı ayırma teknolojisidir. Spesifik olarak damıtma, sıvı bir karışımın ısıtılması ve buharlaştırılması ve ardından buharın sıvı halinde yoğunlaştırılması yoluyla farklı bileşenlerin ayrılmasına yönelik bir yöntemdir. Damıtma, maddeleri ayırmak için kaynama noktası farkını kullanır, bu nedenle damıtma etkisi, kaynama noktaları büyük olan karışımlar için daha iyidir.

Moleküler damıtma teknolojisi, farklı maddelerin ortalama serbest moleküler hareket yolu farkına dayanan daha gelişmiş bir sıvı ayırma teknolojisidir.Moleküler damıtma çok düşük basınçta çalıştırılabilir, bu nedenle malzemenin oksitlenmesi ve hasar görmesi kolay değildir. Ek olarak, moleküler damıtmanın damıtma membranı çok incedir, bu da yüksek ısı transfer verimliliğine sahiptir ve maddelerin ayrılmasını kısa sürede tamamlayabilir. Moleküler damıtma, moleküler hareketin serbest yollarının farkına dayandığından, kaynama noktaları küçük olan karışımlar için de etkili bir ayırma sağlayabilir.

Ekipman bileşenleri: Damıtma ekipmanının yapısı nispeten basittir ve esas olarak bir ısıtma odası ve bir buharlaştırma odasından oluşur. Moleküler damıtma sisteminin ekipman yapısı, ısıtma plakası, buharlaştırıcı, yoğunlaştırıcı, vakum pompası vb. oluşan karmaşıktır.

Başvuru: Damıtma esas olarak petrolün fraksiyonlanması gibi kaynama noktası yüksek olan karışımları ayırmak için kullanılır. Moleküler damıtma makinesi özellikle bazı polimer bileşikleri, amino asitler ve antibiyotikler gibi kaynama noktası yüksek, ısıya duyarlı ve kolay oksidasyona sahip maddelerin ayrılması için uygundur.

Ortak reaktanların kaynama noktası

• Su (H2O), kaynama noktası 100 derece: Su, birçok kimyasal reaksiyonda temel bir reaktandır. Örneğin asit-baz nötralizasyon reaksiyonu, redoks reaksiyonu ve hidroliz reaksiyonunun hepsinin katılması için suya ihtiyaç vardır.
• Etanol (C2H5OH, kaynama noktası 78,5 derece): Etanol, ilaç, kozmetik ve gıda endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan organik bir solventtir. Aynı zamanda esterleşme, eterleşme ve asit katalizi gibi bazı önemli reaksiyonların reaktanıdır.
• Amonyak (NH3), kaynama noktası-33.3 C: Amonyak, güçlü kokusu olan renksiz bir gazdır ve gübre, soğutucu ve deterjan üretiminde önemli uygulamalara sahiptir. Aynı zamanda nitrasyon ve amonyum tuzlarının hazırlanması gibi diğer bileşiklerin sentezlenmesi için de önemli bir hammaddedir.
• Oksijen (O2), kaynama noktası-183 C: Oksijen, organik sentezlerde ve biyolojik süreçlerde önemli rol oynayan oldukça aktif bir moleküler gazdır. Örneğin hem oksidasyon hem de redüksiyon reaksiyonları oksijenin katılımını gerektirir.
• Sodyum azid (NaN3), kaynama noktası yaklaşık 250 derece: Sodyum azid, azid ve amino bileşikleri gibi diğer bileşiklerin hazırlanmasında kullanılabilen önemli bir inorganik bileşiktir. Aynı zamanda hava pasif hava yastığındaki ana kimyasal patlayıcıdır.
• Karbon dioksit (CO2), kaynama noktası-78.5 C: CO2 doğada yaygın olarak bulunan bir gazdır ve biyolojik süreçlerde ve çevrede önemli bir rol oynar. Örneğin solunuma, fotosenteze ve asit-baz reaksiyonuna katılır.

Maddenin moleküler hareketinin ortalama serbest yolu, moleküllerin gaz veya sıvı içindeki çarpışmalar arasında serbestçe gidebildiği ortalama mesafeyi ifade eder. Moleküller arasındaki etkileşimi ve enerji transferini tanımlayan önemli bir parametredir.

Maddenin moleküler hareketinin ortalama serbest yolunu etkileyen faktörler

1. Molekül çapı: Molekül çapı ne kadar büyük olursa çarpışma olasılığı da o kadar artar ve serbest yol da o kadar küçük olur. Aksine molekül çapı küçük ve serbest yol nispeten büyüktür.

2. Moleküler konsantrasyon: Moleküler konsantrasyonun artmasıyla moleküller arasındaki çarpışma frekansı artar ve serbest yol nispeten küçüktür.

3. Sıcaklık: Sıcaklık arttıkça moleküllerin ortalama kinetik enerjisi artar, moleküler hareket hızı artar, moleküllerin çarpışma frekansı artar ve serbest yol nispeten küçüktür.

4. Ortam özellikleri: Ortamdaki moleküller arasındaki etkileşimin, moleküler hareketin ortalama serbest yolu üzerinde etkisi vardır. Örneğin, güçlü etkileşime sahip bir sıvıda moleküller arası çekim büyük, serbest yol ise küçüktür.

Sürecindemoleküler damıtmaBir maddenin ortalama serbest moleküler hareketi yolu, onun karışımdan ayrılma etkisini etkileyecektir. Genel olarak konuşursak, ortalama serbest moleküler hareket yolu daha küçük olan maddelerin ayrılması daha kolaydır çünkü moleküller arası etkileşimleri zayıftır ve ortalama moleküler hareket serbest yolu büyüktür, dolayısıyla sıvı yüzeyinden "kaçmaları" ve sıvı yüzeyine girmeleri daha kolaydır. buhar fazındadır ve aynı zamanda yoğunlaştırıcıda yeniden yoğunlaştırılmaları daha kolaydır. Bu nedenle moleküler damıtmada genel olarak düşük moleküler ağırlığa ve düşük kaynama noktasına sahip maddelerin ayrılması daha kolaydır.

Moleküler damıtma yöntemiyle verimli ayırmaya uygun moleküller

• Alkol (etanol): Alkolün molekül ağırlığı küçüktür, moleküller arası etkileşim zayıftır ve karışımdan buharlaşması kolaydır. Bu nedenle, bira yapımı ve alkol üretimi sürecinde alkol, fermantasyon et suyundan veya karışımdan moleküler damıtma yoluyla ayrılabilir.
• Su ve organik çözücüler: Su ve birçok organik çözücünün (eter, toluen vb.) sıklıkla ayrılması gerekir. Suyun moleküller arası etkileşimi büyük olduğundan, moleküler hareketin ortalama serbest yolu küçüktür, organik çözücülerin moleküller arası etkileşimi zayıftır ve moleküler hareketin ortalama serbest yolu büyüktür. Bu nedenle, moleküler damıtma işleminde, organik çözücülerin yoğunlaştırıcının üst kısmına buharlaşma ve dolayısıyla ayrılma olasılığı daha yüksektir.
• Petroldeki hidrokarbonlar: Petrol, metan, etan ve propan gibi farklı karbon zincir uzunluklarına sahip birçok hidrokarbon bileşiğini içeren karmaşık bir karışımdır. Farklı hidrokarbonların molekül ağırlığı ve moleküller arası etkileşim kuvveti oldukça farklı olduğundan, moleküler damıtma yoluyla ayrılabilirler.
• Esansiyel yağdaki aroma bileşenleri: Esansiyel yağ, bitkilerden elde edilen, mentol ve okaliptüs yağı gibi birçok hoş kokulu bileşiği içeren karmaşık bir karışımdır. Bu parfüm bileşenleri genellikle küçük moleküler ağırlığa ve zayıf moleküller arası etkileşime sahiptir; bunlar, moleküler damıtma yoluyla ayırma ve saflaştırmaya uygundur.

Moleküler damıtma teknolojisi, rafine balık yağı gibi hayvanlardan doğal ürünlerin çıkarılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Balık yağı, yağlı balıklardan elde edilen bir tür yağdır. Balık yağı cis yüksek oranda doymamış yağ asitleri eikosapentaenoik asit (EPA) ve dokosaheksaenoik asit (DHA) açısından zengindir. Trombosit agregasyonunu inhibe etme, kan viskozitesini azaltma, inflamasyona, kansere karşı direnç gösterme ve bağışıklığı güçlendirme etkilerine sahiptir. Potansiyel bir doğal ilaç ve fonksiyonel gıda olarak değerlendirilmektedir. Geleneksel ayırma yöntemleri üre katkılı çökeltme ve dondurmayı içerir ve geri kazanım oranı düşüktür.

Üre katkılı çökeltme yönteminin kullanılması, üründen doymuş ve düşük doymamış yağ asitlerini etkili bir şekilde uzaklaştırabilir ve üründeki DHA ve EPA içeriğini artırabilir, ancak diğer yüksek oranda doymamış yağ asitlerini DHA ve EPA'dan ayırmak zordur. (DHA+EPA) ile yapılabilir<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, moleküler damıtmayalnızca w(EPA+DHA)=72,5% yapabilir, ancak iyileşme oranı %70'in üzerine çıkabilir. Ürün iyi bir renge, saf kokuya ve düşük peroksit değerine sahiptir ve karışım, farklı DHA ve EPA içeriğine sahip ürünlere bölünebilir. Bu nedenle moleküler damıtma teknolojisi, EPA ve DHA'yı ayırmak ve saflaştırmak için etkili bir yöntemdir.