დისტილაცია

დისტილაცია (ლათ. distillatio — წვეთობით ჩამოდინება) — გამოხდა, თხევადი ნარევის დაყოფა შედგენილობით განსხვავებულ ფრაქციებად. პროცესი ემყარება ნარევის კომპონენტების დუღულის ტემპერატურათა სხვაობას. დისტილაციის მეთოდს შეარჩევენ კომპონენტთა ფიზიკური თვისებების მიხედვით. მაგალითად, ცდა - რომ გამოვყოთ სპირტი წყლისაგან, ამ ნარევს ათავსებენ ჰერმეტულად დახურულ ჭურჭელში საიდანაც გამოდის მილი; აცხელებენ ნარევს, 78 გრადუსზე იწყებს გამოსვლას სუფთა სპირტის ორთქლი, ის ხვდება მაცივარის შიდა მილში რომელსაც წყლით აცივებენ, კონდენსირდება და გადადის თხევად მდგომარეობაში. თხევადი სპირტი ჩამოედინება შემგროვებელში. დისტილაცია ან გამოხდა, ფართოდ გამოიყენება მრეწველობაში, მაგალითად, ნავთობის გადამუშავების დროს, რომელიც წარმოადგენს ნივთიერებათა ნარევს, რომელიც შედგება თვისებებით მსგავს, მაგრამ დუღილის ტემპერატურით განსხვავებულ ნივთიერებებისაგან. აღსანიშნავია რომ, ნარევების სხვადასხვა ხერხებით დაყოფისას, სუფთა ნივთიერებები არ იშლებიან ცალკე ნივთიერებებად და არ იცვლიან თავის ფიზიკურ თვისებებს. მარტივი დისტილაცია — ეს არის მდუღარე თხევადი ნარევების ნაწილობრივი აორთქლება, ორთქლის შემდეგი მუდმივი გაყვანით და მაცივარში კონდენსატის წარმოქმნით. მიღებულ კონდენსატს - დისტილატი ეწოდება. ხოლო დარჩენილ სითხეს - კუბის ნარჩენი ეწოდება. ფრაქციული დისტილაცია (ან ნაწილობრივი გამოხდა) — ეს არის მრავალკომპონენტიანი თხევადი ნარევების დაყოფა ერთმანეთისგან განსხვავებული შემადგენლების ნაწილებად - ფრაქციებად. დაფუძნებულია მრავალკომპონენტური სითხეების შემადგენლობის სხვაობაზე და მისგან შექნილ ორთქლზე. ხორციელდება თავდაპირველი ნარევის ადვილად ორთქლებადი კომპონენტების ნაწილობრივი აორთქლებით და შემდეგი კონდენსირებით. მიღებული კონდენსატის პირველი (დაბალტემპერატურიანი) ფრაქცია გაჯერებული დაბალტემპერატურაზე მდუღარე კომპონენტებით, დარჩენილი თხევადი ნარევი - მაღალმდუღარე. ფრაქციების გაყოფის გასაუმჯობესებლად გამოყენება დეფლეგმატორი (ნახე დეფლეგმაცია), რეკტიფიკაციური კოლონა). ორთქლის დისტილაცია როგორც ვააკუმური დისტილაცია - არის მეთოდი რომელიც გამოიყენება ისეთი დისტილირებული ნარევებისათვის რომლებიც თბო-მგრძნობიარენი არიან. ხდება ორთქლის დუღილი ნედლეულის ნარევში, და ამით ახურებენ მას. რაულის კანონის მიხედვით ხდება ორთქლის ნარევის ზოგიერთი შემადგენლის (მისი ნაწილობრივი წნევის შესაბამისად) ორთქლის გაცივება და კონდენსირება. ეს მეთიდი გამოიყენება ეთერზეთების მისაღებად. ვაკუუმური დისტილაცია (ვაკუუმ-დისტილაცია) არის ნარევების გაყოფის ერთ-ერთი მეთოდი, როდესაც ნარევებს ნორმალური ატმოსფერული წნევის პირობებში აქვთ მაღალი დუღილის ტემპერატურა. ამიტომ ტემპერატურის მომატებასთან ერთად ამცირებენ წნევას. ეს მეთოდი ასევე გამოიყენება ისეთი ნარევებისათვის, რომლებსაც ადუღებენ მათი დაშლის ტემპერატურაზე მაღლა (ატმოსფერული წნევის პირობებში შეუძლებელია ), და რის შედეგადაც ისინი იქნებოდნენ დაშლილნი შემადგენელ ნაწილებად ატმოსფერული წნევის დროს. მოლეკულური დისტილაცია ეს არის ვაკუუმური დისტილაციის კერძო შემთხვევა. ის ხასიათდება 3 ნიშნით: მაღალი ვაკუუმით, ნივთიერების თხელი აპკიდან აორთქლება და ცოტა მანძილი მაცივრამდე (კონდენსატორი). ეს იძლევა იმის საშუალებას რათა ნარევი იქნას გაყოფილი არა დუღილის ტემპერატურით რადგან აორთქლება ხდება უფრო დაბალ ტემპერატურაზე არამედ გაქანებული ნივთიერების მოლეკულური მასის მიხედვით. აირ-მგრძნობიარე ვაკუუმური დისტილაცია არის ვაკუუმ-დისტილაციის კერძო შემთხვევა როდესაც ნარევებს რომლებსაც აქვთ მაღალი დუღილის ტემპერატურა ასევე არიან აირ-მგრძნობიარენი, სადაც ვაკუუმს ცვლიან ინერტული გაზით. მოკლე დისტილაცია ეს არის დისტილაციის ტექნიკა სადაც დისტილატი მოძრაობს მოკლე დისტანციაზე, ხშირად მხოლოდ რამდენიმე სანტიმეტრს, და ჩვეულებრივ ხდება შემცირემული წნევის პირობებში. ყველაზე კლასიკური მაგალითი სურათზეა გამოსახული. უპირატესობა არის ის რომ გახურების ტემპერატურა შეიძლება იყოს მნიშვნელოვნად ნაკლები (შემცირებული წნევისას), ვიდრე ნივთიერების დუღილის ტემპერატურის წერტილი ჩვეულებრივი წნევის დროს. მოკლე გზა იძლევა გარანტიას რომ იქნება მცირე დანაკარგები აპარატის კედლებზე. რეაქტიული დისტილაციის პროცესში გამოიყენება რეაქტიული ჭურჭელი დისტილატორის ხარისხში. ამ პროცესში ჩვეულებრივ დაბალი დუღილის ტემპერატურის მქონე ნივთიერებები გამოიყენება. პერვაპორაცია - ესაა მეთოდი როდესაც ერთი მხრივ ნარევის სითხეებს არაფორებიანი მემბრანის გავლით ნაწილობრივ აორთქლებენ, ხოლო მეორე მხრივ გამოიყენება ვაკუუმი ან აირის ბერვა. სითხის ნაკადის კომპონენტები აბსორბირდებიან მემბრანაზე, აღწევს მემბრანაში, და ორთქლდება ორთქლის ფაზაში (საიდანაც წარმოიქმნება სიტყვა 'pervaporate'). წარმოქმნილი ორთქლი, წოდებული 'პერმეატი', კონდენსირდება. ნაწილობრივი აორთქლება - ეს არის აორთქლება რომელიც მიმდინარეობს მაშინ როცა გაჯერებული თხევადი ნაკადი განიცდის წნევის შემცირებას, სარქველის ან სხვა მოწყობილობის გავლის დროს. ეს პროცესი არის ერთ-ერთი ყველაზე მარტივი მოქმედების, რომელიც ტოლფასია ერთსაფეხურიანი თანასწორობის დისტილაციისა. მშრალი დისტილაცია ან დაშლის დისტილაცია (დესტრუქციული დ.), სახელის მიუხედავად, სინამდვილეში არაა დისტილაცია, არამედ უფრო ქიმიური რეაქცია, ცნობილი როგორც - ფიროლიზი (პიროლიზი), სადაც მყარი სუბსტანციები გახურებულია ინერტულ ან შემცირებულ ატმოსფეროში და რაღაც ცვალებადი ნაწილაკები, რომელიც შეიცავს მაღალტემპერატურიან სითხეებს და ფიროლიზის პროდუქტებს. ხის დაშლის ანუ დესტრუქციული დისტილაციით მიიღება მეთანოლი - მეორენაირად - ხის სპირტი ჰქვია. ყინვის დისტილაცია ეს არის გაწმენდის, გაყოფის ანალოგიური მეთოდი, სადაც გამოიყენება გაყინვა აორთქლების ნაცვლად. ესეც მთლად არ არის დისტილაცია. გამოიყენება ლუდისა და ღვინის გაყინვუსათვის, რათა გაზარდონ ეთანოლი და შაქრის შემცველობა შესაბამისად. დიდი მასშტაბით გამოიყენება ინდუსტრიაში. ყველაზე უფრო ნავთობის გამწმენდ ქარხნებში, ნავთო-ქიმიურ და ქიმიურ ქარხნებში და რა თქმა გაზის გადამამუშავებელ ქარხანაში. დისტილაცია ჩვეულებრივ მიმდინარეობს დიდ, ვერტიკალურ ცილინდრულ სვეტებში, ცნობილია როგორც დისტილაციის კოშკები, დიამეტრით 65 სმ-იდან 16 მ-მდე, სიმაღლით 6 მ-დან 90 მ-მდე ან უფრო მაღლაც. ნედლი ნავთობის დისტილაციის დროს, პროდუქტის სითხეები სხვადასხვა დუღილის ტემპერატურით გამოდის სვეტის სხვადასხვა ადგილას მაგალითად, ყველაზე "მჩატე" პროდუქტი (ყველაზე დაბალი დუღილის ტემპ-ით) გამოდის სვეტის ზემოდან და ყველაზე "მძიმე" პროდუქტი (ყველაზე მაღალი დუღილის ტემპ-ით) გამოდის სვეტის ქვემოდან. დიდ ინდუსტრიულ კოშკებში გამოიყენება უკუქცევა, რათა მიღწეულ იქნას პროდუქტის უფრო სრული გაყოფა. ინდუსტრიული დანაწევრების კოშკები ასევე გამოიყენება აირების გასაყოფად, თხევადი ჟანგბადის, თხევადი აზოტის და მაღალი სიწმინდის არგონის (გამოიყენება როგორც ნახევარგამტარებათ) მისაღებად. დისტილაციის კოშკების დიზაინი და ქმედება დამოკიდებულია ნედლეულსა და მისაღებ პროდუქტზე. წონასწორული დისტილაცია აზეოტროპიკული დისტილაცია ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 3, თბ., 1978. — გვ. 575.