Гол ялгаа - Азеотроп ба олборлох нэрэх
Азеотроп болон экстрактив нэрэлтийн хоорондох гол ялгаа нь азеотроп нэрэх үед хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгахын тулд азеотроп үүсэх шаардлагатай байдаг бол олборлох нэрэлтийн үед азеотроп үүсэхгүй.
Нэрэлт гэдэг нь шингэнийг халаах, хөргөх процессоор цэвэршүүлэх үйл явц юм. Азеотроп нэрэх үед хольцоос бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгахаас өмнө азеотроп үүсдэг. Азеотроп нь тогтмол буцалгах цэг бүхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн холимог юм. Олборлох нэрэх процесст азеотроп үүсгэх шаардлагагүй. Энэ аргын хувьд хоёртын холимогт гуравдахь бүрэлдэхүүн хэсгийг нэмнэ. Энэ гурав дахь бүрэлдэхүүн хэсэг нь одоо байгаа бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тогтворгүй байдалд нөлөөлж болно.
Азеотроп нэрэлт гэж юу вэ?
Азеотроп нэрэлт нь хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг азеотроп үүсгэн салгахад ашигладаг ялгах арга юм. Азеотропууд нь тогтмол буцалгах цэг бүхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хольц юм. Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд ижил буцалгах цэгтэй тул ийм төрлийн хольцыг энгийн нэрэх замаар бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хувааж болохгүй. Азеотроп хольцыг буцалгахад шингэн болон түүний уурын фаз дахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эзлэх хувь тэнцүү байна.
Азеотроп нэрэх аргын хувьд одоо байгаа азеотропоос бага температурт буцалгах шинэ азеотроп үүсгэхийн тулд шинэ бүрэлдэхүүн хэсэг (оруулагч гэж нэрлэгддэг) азеотроп хольцонд нэмдэг. Дараа нь систем нь өөр өөр буцалгах цэгтэй (гетероген) холилдохгүй хоёр шингэн фазтай байна.
Зураг 01: Бензол (B) ашиглан этилийн спиртийг (E) уснаас (W) ялгах систем
Жишээ нь этилийн спирт, усны холимогийг авч үзье. Холимогт холилдох хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг байдаг тул үүнийг хоёртын азеотроп гэж нэрлэдэг. Хэрэв бензинийг энэ хольцонд оруулдаг бол энэ нь хольцын бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тогтворгүй байдалд нөлөөлж болно. Холимог гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй тул одоо энэ хольцыг гуравдагч азеотроп гэж нэрлэдэг. Энэ хольцыг нэрэх үед үүнийг азеотроп нэрэлт гэж нэрлэдэг.
Олборлох нэрэлт гэж юу вэ?
Олборлох нэрэх нь хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийг салгах боломжийг олгохын тулд хоёртын холимогт гуравдагч бүрэлдэхүүн хэсгийг нэмсэн ялгах арга юм. Гэсэн хэдий ч, гурав дахь бүрэлдэхүүн хэсэг нь нэрэх явцад ууршдаггүй; Гурав дахь бүрэлдэхүүн хэсэг нь бага дэгдэмхий байх ёстой. Үгүй бол буцалгах цэг нь илүү өндөр байх ёстой.
Хэрэв хоёртын хольц нь буцалгах цэгүүд нь харьцангуй ижил хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй бол эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг энгийн нэрэх аргаар салгах боломжгүй. Энэ нь хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь бараг ижил температурт (нарийн нягтрал муу) уурших тул тохиолддог.
Зураг 02: E уусгагч ашиглан А ба В хольцыг олборлох нэрэлтийг харуулсан систем
Олборлох нэрэх явцад азеотроп үүсдэггүй. Уг процесс нь бүрэлдэхүүн хэсгийн хольцын уусгагч болох маш бага дэгдэмхий чанар бүхий уусгагчийг хамарна. Үүнийг ялгах уусгагч гэж нэрлэдэг. Нэрэлтийн явцад хамгийн их хэлбэлзэлтэй бүрэлдэхүүн хэсэг нь дээд бүтээгдэхүүн болж амархан уурших болно. Үлдсэн хэсэг нь уусгагч ба бусад бүрэлдэхүүн хэсэг (хоёртын холимогт). Уусгагч нь хоёр дахь бүрэлдэхүүн хэсэгтэй азеотроп үүсгэдэггүй тул боломжтой аргаар амархан ялгаж болно.
Жишээ нь, парафинаас толуолыг гаргаж авах аргыг экстракцийн нэрэх аргаар хийж болно. Толуол ба изо-октаны холимог нь молекул жинтэй бараг ижил байдаг. Тиймээс энэ хольцоос толуолыг ялгах нь маш хэцүү байдаг. Гэхдээ энэ хольцонд фенол нэмэхэд изо-октаны буцалгах цэг нэмэгддэг. Энэ нь толуолыг энэ хольцоос салгахад хялбар болгодог.
Азеотроп болон олборлох нэрэх хоёрын ялгаа юу вэ?
Азеотроп ба олборлох нэрэх |
|
| Азеотроп нэрэх нь хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг азеотроп үүсгэн салгахад ашигладаг ялгах арга юм. | Олборлох нэрэлт нь хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийг салгах боломжийг олгохын тулд хоёртын холимогт гуравдагч бүрэлдэхүүн хэсгийг нэмдэг ялгах арга юм. |
| Техник | |
| Азеотроп нэрэх техникт нэрэхээс өмнө азеотроп үүсэх нь чухал. | Олборлох нэрэх техникт хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дэгдэмхий чанарт нөлөөлж болох дэгдэмхий бус бүрэлдэхүүнийг хольцонд нэмнэ. |
| Салах | |
| Азеотроп нэрэлт нь бүрэлдэхүүн хэсгийг шингэнийхтэй ижил химийн найрлагатай уурын фаз болгон ялгадаг. | Олборлох нэрэлт нь бодисын матрицаас бүрэлдэхүүн хэсгийг салгадаг. |
Товч мэдээлэл – Азеотроп ба олборлох нэрэх
Нэрэлт нь холимог дахь өөр өөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгахад ашигладаг химийн арга юм. Олон төрлийн нэрэх техник байдаг бөгөөд энгийн нэрэх нь хамгийн энгийн төрөл юм. Азеотроп нэрэх ба олборлох нэрэх нь нэрэх хоёр чухал төрөл юм. Азеотроп болон экстрактив нэрэлтийн хоорондох ялгаа нь хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгахад азеотроп үүсэх шаардлагатай байдаг бол олборлох нэрэлтийн үед азеотроп үүсэхгүй.
