تقطیر یک فرآیند جداسازی است ، اجزای موجود در مخلوط را با استفاده از
این واقعیت که برخی از اجزا به راحتی بخارتر از بقیه بخار می شوند ، جدا می
کند. هنگامی که بخارها از مخلوطی تولید می شوند ، حاوی اجزای مخلوط اصلی
هستند ، اما به نسبت هایی که توسط نوسانات نسبی این اجزا تعیین می شود.
بخار در برخی از اجزا غنی تر است ، اجزایی که فرارتر هستند و بنابراین
جدایی رخ می دهد.
در تقطیر جزئی ، بخار متراکم می شود و در صورت
جدایی بیشتر مجدداً تبخیر می شود. تهیه اجزای خالص از این طریق دشوار و
گاهی غیرممکن است ، اما اگر نوسانات به طور معقول متفاوت باشند ، به راحتی
می توان به درجه ای از جدایی رسید. در جاهایی که نیاز به خلوص زیاد است ،
ممکن است از تقطیرهای پی در پی استفاده شود.
کاربردهای عمده تقطیر در
صنایع غذایی برای غلیظ کردن اسانس ها ، طعم دهنده ها و نوشیدنی های الکلی و
خوشبو کننده چربی ها و روغن ها است.
روابط تعادلی در تقطیر با
فشارهای بخار نسبی اجزای مخلوط ، یعنی با نوسانات آنها نسبت به یکدیگر
تنظیم می شود. منحنی های تعادلی برای مخلوط های دو جزء مایع بخار و مایع به
راحتی می تواند به دو شکل ، به عنوان منحنی های دما/غلظت جوش یا منحنی های
توزیع غلظت بخار/مایع ارائه شود. هر دو شکل با هم مرتبط هستند زیرا حاوی
داده های یکسانی هستند و منحنی های توزیع غلظت ، که تقریباً مشابه منحنی
های تعادلی است که در استخراج استفاده می شود ، به راحتی از منحنی های
دما/غلظت جوش به دست می آید.
--
اگر یک خط افقی (دمای ثابت) در طول نمودار در دمای محدود دو منحنی کشیده
شود ، هر دو منحنی را قطع می کند. این خط افقی مربوط به دمای جوش خاص است ،
نقطه ای که خط پایین را قطع می کند ، غلظت مایع جوش در این دما را نشان می
دهد ، نقطه ای که خط فوقانی را قطع می کند ، غلظت بخار متراکم در همان دما
را نشان می دهد. بنابراین دو نقطه دو غلظت متعادل را نشان می دهند. آنها
در واقع دو مقدار متناظر در منحنی های توزیع غلظت ارائه می دهند ، نقطه روی
خط مایع مربوط به نقطه x (یعنی غلظت در فاز سنگین تر) و نقطه خط بخار تا
نقطه ay (غلظت در فندک فاز). نمودار نشان می دهد که مقدار y در جزء فرارتر
مخلوط از x غنی تر است و این اساس جداسازی با تقطیر است.
مشخص شده
است که برخی از مخلوط ها دارای نمودار نقطه جوش هستند که شکل متفاوتی با
آنچه در شکل 9.10 نشان داده شده است ، دارند. برای این مخلوط ها ، در دمای
خاص دیگر و به دور از اجزای خالص در نهایت ترکیب ، خطوط ترکیب بخار و مایع
با هم ترکیب می شوند. این بدان معناست که در این دما ، مایع به جوش می آید و
بخار همان ترکیب خود را ایجاد می کند. چنین مخلوط هایی آزئوتروپ ها را
تشکیل می دهند و تشکیل آنها غلظت قابل دستیابی در ستون تقطیر را محدود می
کند. مخلوط اتانول-آب ، که از اهمیت بالایی در صنعت نوشیدنی های الکلی
برخوردار است ، دارای حداقل آزئوتروپ نقطه جوش در ترکیب 89.5 مول٪ (95.6٪
وزنی/وزنی) اتانول و 10.5 مول٪ (4.4٪ وزنی/وزنی) آب است. که در دمای 78.15
درجه سانتی گراد می جوشد. در یک ستون تقطیر ، که الکل اتیل رقیق و آب را
جدا می کند ، غلظت های محدود جریانها 100٪ آب از یک سو در جریان "مایع" و
95.6٪ الکل اتیل ، 4.4٪ آب وزن در جریان "بخار" است. ، با این حال بسیاری
از مراحل تقطیر استفاده می شود.