Apakah Perbezaan Antara Penyulingan Dan Penyulingan Molekul

Penyulingan danpenyulingan molekuljelas berbeza dari segi prinsip, peralatan dan aplikasi.

Prinsip: Penyulingan ialah teknologi pemisahan cecair tradisional, yang berdasarkan perbezaan takat didih bahan yang berbeza. Secara khusus, penyulingan ialah kaedah mengasingkan komponen yang berbeza dengan memanaskan campuran cecair dan mengewapkannya, dan kemudian memeluwapkan wap menjadi cecair. Penyulingan menggunakan perbezaan takat didih untuk memisahkan bahan, jadi kesan penyulingan adalah lebih baik untuk campuran dengan takat didih yang besar.

Teknologi penyulingan molekul adalah teknologi pemisahan cecair yang lebih maju, yang berdasarkan perbezaan purata laluan bebas pergerakan molekul bahan yang berbeza.Penyulingan molekul boleh dikendalikan pada tekanan yang sangat rendah, jadi bahan tidak mudah teroksida dan rosak. Di samping itu, membran penyulingan penyulingan molekul adalah sangat nipis, yang mempunyai kecekapan pemindahan haba yang tinggi dan boleh menyelesaikan pemisahan bahan dalam masa yang singkat. Oleh kerana penyulingan molekul adalah berdasarkan perbezaan laluan bebas pergerakan molekul, ia juga boleh mencapai pemisahan yang berkesan untuk campuran dengan takat didih kecil.

Komponen peralatan: Peralatan penyulingan agak mudah dalam struktur dan terutamanya terdiri daripada ruang pemanasan dan ruang penyejatan. Struktur peralatan sistem penyulingan molekul adalah kompleks, yang terdiri daripada plat pemanas, penyejat, pemeluwap, pam vakum dan sebagainya.

Permohonan: Penyulingan digunakan terutamanya untuk memisahkan campuran dengan takat didih yang besar, seperti pecahan petroleum. Mesin penyulingan molekul amat sesuai untuk pengasingan bahan dengan takat didih yang tinggi, kepekaan haba dan pengoksidaan yang mudah, seperti beberapa sebatian polimer, asid amino dan antibiotik.

Takat didih bahan tindak balas sepunya

• Air (H2O), takat didih 100 darjah : Air ialah bahan tindak balas penting dalam banyak tindak balas kimia. Sebagai contoh, tindak balas peneutralan asid-bes, tindak balas redoks dan tindak balas hidrolisis semuanya memerlukan air untuk mengambil bahagian.
• Etanol (C2H5OH, takat didih 78.5 darjah ): Etanol ialah pelarut organik yang digunakan secara meluas dalam industri farmaseutikal, kosmetik dan makanan. Ia juga merupakan bahan tindak balas beberapa tindak balas penting, seperti pengesteran, pengeteran dan pemangkinan asid.
• Ammonia (NH3), takat didih-33.3 C: Ammonia ialah gas tidak berwarna dengan bau yang kuat, yang mempunyai aplikasi penting dalam pembuatan baja, penyejuk dan detergen. Ia juga merupakan bahan mentah yang penting untuk mensintesis sebatian lain, seperti penitratan dan penyediaan garam ammonium.
• Oksigen (O2), takat didih-183 C: Oksigen ialah gas molekul yang sangat aktif, yang memainkan peranan penting dalam sintesis organik dan proses biologi. Sebagai contoh, kedua-dua tindak balas pengoksidaan dan pengurangan memerlukan penyertaan oksigen.
• Natrium azida (NaN3), takat didih kira-kira 250 darjah : Natrium azida ialah sebatian tak organik yang penting, yang boleh digunakan untuk menyediakan sebatian lain, seperti sebatian azida dan amino. Ia juga merupakan bahan letupan kimia utama dalam beg udara pasif udara.
• Karbon dioksida (CO2), takat didih-78.5 C: CO2 ialah gas yang wujud secara meluas dalam alam semula jadi dan memainkan peranan penting dalam proses biologi dan persekitaran. Sebagai contoh, ia mengambil bahagian dalam respirasi, fotosintesis dan tindak balas asid-bes.

Laluan bebas purata bagi pergerakan molekul jirim merujuk kepada jarak purata molekul boleh bergerak secara bebas antara perlanggaran dalam gas atau cecair. Ia adalah parameter penting untuk menerangkan interaksi dan pemindahan tenaga antara molekul.

Faktor yang mempengaruhi laluan bebas purata bagi pergerakan molekul jirim

1. Diameter molekul: Lebih besar diameter molekul, lebih banyak peluang perlanggaran dan lebih kecil laluan bebas. Sebaliknya, diameter molekul adalah kecil dan laluan bebas agak besar.

2. Kepekatan molekul: dengan peningkatan kepekatan molekul, kekerapan perlanggaran antara molekul meningkat dan laluan bebas adalah agak kecil.

3. Suhu: dengan peningkatan suhu, tenaga kinetik purata molekul meningkat, kelajuan gerakan molekul meningkat, kekerapan perlanggaran molekul meningkat, dan laluan bebas agak kecil.

4. Sifat sederhana: interaksi antara molekul dalam medium mempunyai pengaruh pada laluan bebas purata pergerakan molekul. Sebagai contoh, dalam cecair dengan interaksi yang kuat, tarikan antara molekul adalah besar dan laluan bebas adalah kecil.

Dalam proses untukpenyulingan molekul, purata laluan bebas pergerakan molekul sesuatu bahan akan menjejaskan kesan pengasingannya daripada campuran. Secara umumnya, bahan dengan laluan bebas purata pergerakan molekul yang lebih kecil lebih mudah untuk dipisahkan, kerana interaksi antara molekulnya lemah dan laluan bebas purata pergerakan molekul adalah besar, jadi mereka lebih mudah untuk "melarikan diri" dari permukaan cecair dan memasuki fasa wap, dan pada masa yang sama ia lebih mudah untuk dipeluwap semula dalam pemeluwap. Oleh itu, dalam penyulingan molekul, secara amnya, bahan dengan berat molekul rendah dan takat didih rendah lebih mudah untuk diasingkan.

Molekul yang sesuai untuk pemisahan yang cekap melalui kaedah penyulingan molekul

• Alkohol (etanol): Berat molekul alkohol adalah kecil, interaksi antara molekul lemah, dan ia mudah untuk menguap daripada campuran. Oleh itu, dalam proses pembuatan bir dan pengeluaran alkohol, alkohol boleh diasingkan daripada sup penapaian atau campuran melalui penyulingan molekul.
• Air dan pelarut organik: Air dan banyak pelarut organik (seperti eter, toluena, dll.) selalunya perlu diasingkan. Oleh kerana interaksi antara molekul air adalah besar, laluan bebas purata pergerakan molekul adalah kecil, manakala interaksi antara molekul pelarut organik adalah lemah dan laluan bebas purata pergerakan molekul adalah besar. Oleh itu, dalam proses penyulingan molekul, pelarut organik lebih cenderung untuk menguap ke bahagian atas pemeluwap dan dengan itu diasingkan.
• Hidrokarbon dalam petroleum: Petroleum ialah campuran kompleks, yang mengandungi banyak sebatian hidrokarbon dengan panjang rantai karbon yang berbeza, seperti metana, etana dan propana. Oleh kerana berat molekul dan daya interaksi antara molekul hidrokarbon yang berbeza agak berbeza, ia boleh dipisahkan dengan penyulingan molekul.
• Komponen perisa dalam minyak pati: Minyak pati ialah campuran kompleks yang diekstrak daripada tumbuhan, yang mengandungi banyak sebatian wangi, seperti mentol dan minyak kayu putih. Komponen minyak wangi ini biasanya mempunyai berat molekul yang kecil dan interaksi antara molekul yang lemah, yang sesuai untuk pengasingan dan penulenan melalui penyulingan molekul.

Teknologi penyulingan molekul digunakan secara meluas untuk mengekstrak produk semula jadi daripada haiwan, seperti minyak ikan ditapis. Minyak ikan adalah sejenis minyak yang diekstrak daripada ikan berlemak. Minyak ikan kaya dengan asid lemak tak tepu tinggi cis asid eicosapentaenoic (EPA) dan asid docosahexaenoic (DHA). Ia mempunyai kesan menghalang pengagregatan platelet, mengurangkan kelikatan darah, menentang keradangan, kanser dan meningkatkan imuniti. Ia dianggap sebagai ubat semula jadi yang berpotensi dan makanan berfungsi. Kaedah pengasingan tradisional termasuk pemendakan kemasukan urea dan pembekuan, dan kadar pemulihan adalah rendah.

Menggunakan kaedah pemendakan kemasukan urea boleh mengeluarkan asid lemak tepu dan rendah tak tepu yang berkesan daripada produk dan meningkatkan kandungan DHA dan EPA dalam produk, tetapi sukar untuk memisahkan asid lemak sangat tak tepu lain daripada DHA dan EPA. Boleh buat 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, penyulingan molekulhanya boleh membuat w(EPA+DHA)=72.5%, tetapi kadar pemulihan boleh mencapai lebih 70%. Produk ini mempunyai warna yang baik, bau tulen dan nilai peroksida yang rendah, dan campuran boleh dibahagikan kepada produk dengan kandungan DHA dan EPA yang berbeza. Oleh itu, teknologi penyulingan molekul ialah kaedah yang berkesan untuk memisahkan dan membersihkan EPA dan DHA.