ما هو التقطير؟ تعريفة في الكيمياء

 

 

التقطير : مقدمة

يعتبر التقطير Distillation من عمليات الفصل المهمة في الكيمياء وكذلك في الصناعة وفي المجالات العلمية وأيضاً في صناعة الأغذيه الصالحه للأستهلاك البشري. في هذا المقال سنتعرف على التقطير وتعريفه وإلقاء نظرة على أنواع التقطير واستخداماته.

 

 

النقاط الرئيسية: التقطير

1.       التقطير هو عملية فصل لمكونات الخليط بناءً على اختلاف نقطة الغليان لهذه المكونات.

2.      من الأمثلة على استخدمات التقطير هي تنقية الكحول ، وتحلية المياه ، وتكرير النفط الخام ، وتصنيع الغازات المسالة من الهواء.

3.      استخدم البشر التقطير منذ 3000 سنه قبل الميلاد اولها في وادي السند.

 

 

تعريف التقطير

التقطير طريقة مستخدمة على نطاق واسع لفصل المخاليط بناءً على الاختلافات في الظروف المطلوبة لتغيير مرحلة مكونات الخليط. ولفصل خليط من السوائل ، نقوم بتسخين الخليط لنفصل المكونات ، التي لها نقاط غليان مختلفة ، في الطور الغازي. ثم يتم تكثيف الغاز مرة أخرى في شكل سائل وجمعه. يسمى تكرار العملية على السائل الذي تم جمعه للحصول على منتج ذو درجة عالية من النقاء بالتقطير المزدوج. على الرغم من أن هذا المصطلح يتم تطبيقه بشكل شائع على السوائل ، يمكن استخدام العملية العكسية لفصل الغازات عن طريق تسييل المكونات باستخدام التغيرات في درجة الحرارة و / أو الضغط.

 

 

تاريخ التقطير

يوجد أقدم دليل معروف على عملية التقطير إلى جهاز تقطير من الطين يعود تاريخه إلى 3000 عام قبل الميلاد في وادي إندوس في باكستان. ومن المعروف أن التقطير كان يستخدم قديماً من قبل البابليين في بلاد ما بين النهرين.

في البداية ، كان يُعتقد أن التقطير قد استخدم في صناعة العطور. وتم تقطير المشروبات في وقت لاحق. قام الكيميائي العربي الكندي بتقطير الكحول في القرن التاسع الميلادي. وكانت عملية تقطير المشروبات الكحولية شائعة في إيطاليا والصين بدءًا من القرن الثاني عشر.

 

 

استخدامات التقطير

يستخدم التقطير في العديد من العمليات التجارية والصناعية والطبية، مثل إنتاج البنزين والماء المقطر والزيلين والكحول والبارافين والكيروسين والعديد من السوائل الأخرى. في بعص العمليات يتم تسييل الغاز وفصله. على سبيل المثال: يتم تقطير النيتروجين والأكسجين والأرجون من الهواء.

 

 

أنواع التقطير

هناك عدة أنواع من التقطير :

·         التقطير البسيط

·         التقطير التجزيئي او البخاري (يتم جمع "أجزاء" متطايرة مختلفة عند إنتاجها)

·         التقطير المدمر (عادة ، يتم تسخين المادة بحيث تتحلل إلى مركبات للتجميع).

 

 

1- التقطير البسيط

يمكن استخدام التقطير البسيط Simple Distillation عندما تختلف نقطة الغليان لسائلين اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض أو لفصل السوائل عن المواد الصلبة أو المكونات غير المتطايرة. في التقطير البسيط ، يتم تسخين الخليط لتغيير المكون الأكثر تطايرًا من سائل إلى بخار. يرتفع البخار ويمر إلى مكثف. عادة ، يتم تبريد المكثف (على سبيل المثال ، عن طريق تشغيل الماء البارد حوله) لتعزيز تكثيف البخار الذي يتم تجميعه.

 

 

2- التقطير البخاري

يستخدم التقطير بالبخار Steam Distillation لفصل المكونات الحساسة للحرارة. يضاف البخار إلى الخليط ، مما يؤدي إلى تبخر بعضه. يتم تبريد هذا البخار وتكثيفه إلى جزأين سائلين. في بعض الأحيان يتم الجمع بشكل منفصل ، أو قد يكون لها قيم كثافة مختلفة ، لذلك يتم فصلها من تلقاء نفسها. مثال على ذلك هو التقطير بالبخار للزهور لإنتاج الزيت العطري ونواتج التقطير المائية.

 

 

3- التقطير الجزيئي

يستخدم التقطير التجزيئي Fractional Distillation عندما تكون درجات الغليان لمكونات الخليط قريبة من بعضها البعض ، كما هو محدد باستخدام قانون راولت. يتم استخدام عمود تجزئة لفصل المكونات المستخدمة في سلسلة من التقطير تسمى التصحيح. في التقطير التجزيئي ، يتم تسخين الخليط بحيث يرتفع البخار ويدخل عمود التجزئة. عندما يبرد البخار ، يتكثف على مادة تعبئة العمود. تتسبب حرارة البخار المتصاعد في تبخر هذا السائل مرة أخرى ، مما يؤدي إلى تحريكه على طول العمود ، مما يؤدي في النهاية إلى الحصول على عينة أعلى نقاوة من المكون الأكثر تطايرًا في الخليط.

 

 

4- التقطير بالتفريغ

يستخدم التقطير بالتفريغ Vacuum Distillation لفصل المكونات التي تحتوي على نقاط غليان عالية. يؤدي خفض ضغط الجهاز أيضًا إلى تقليل نقاط الغليان. خلاف ذلك ، فإن العملية تشبه أشكال التقطير الأخرى. يكون التقطير بالتفريغ مفيدًا بشكل خاص عندما تتجاوز درجة الغليان العادية درجة حرارة تحلل المركب.

 

 

 

المصادر

1.       Allchin, F. R. (1979). "India: The Ancient Home of Distillation?". Man. 14 (1): 55–63. doi:10.2307/2801640

2.      Forbes, R. J. (1970). A Short History of the Art of Distillation from the Beginnings up to the Death of Cellier Blumenthal. BRILL. ISBN 978-90-04-00617-1.

3.      Harwood, Laurence M.; Moody, Christopher J. (1989). Experimental organic chemistry: Principles and Practice (Illustrated ed.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. ISBN 978-0-632-02017-1.