Vakuumdestillation und fraktionierte Destillation (Chemie)
Kann mir das einer kurz und knapp erklären? zum thema Erdöl
3 Antworten
Du kannst ein Zweistoffgemisch destillativ trennen, wenn die beiden Komponenten bei gleicher Temperatur unterschiedliche Dampfdrücke haben. Liegen die Unterschiede sehr weit auseinander, erreicht man schon beim einmaligen Destillieren eine gute Trennung.
Leider ist es oft so, dass die Dampfdruckunterschiede gering sind und die Trennwirkung bescheiden. Dann hilft mehrfaches Destillieren. Das angereicherte Destillat wird nocheinmal destilliert und man reichert den Leichterseider so sukzessive an. Was macht man aber mit dem abgereicherten Rückstand der Destillation? Richtig, man führt ihn zurück zum davorliegenden Trennschritt. So geht kein Material verloren. Schließlich kommt auf einer Seite der fast reine Leichtersieder aus der Destillationskette, auf der anderen Seite der fast reine Schwersieder. Dieses Gegenstromverfahren heißt Rektifikation.
Eine technische Rektifikation wird in einer Kolonne durchgeführt. Das sind z.B. gelochte Böden, auf denen Flüssigkeit fließt, durch die Löcher blubbert Gas durch die Flüssigkeit. Dabei reichert sich das Gas mit dem Leichtersieder an und steigt weiter zum nächsthöheren Boden auf, die abgereicherte Flüssigkeit läuft am Ende des Bodens in einen Ablaufschacht und von dort aus nach unten auf den nächsttieferen Boden. Der Zustrom liegt irgendwo in der Mitte der Kolonne. Ganz unten in der Kolonne wird aufgekocht, um den Dampfstrom aufrecht zu erhalten, am Kopf wird die Flüssigkeit mit einem Kondensator bereitgestellt. Am Kopf entnimmt man das leicht siedende Produkt, aus dem Sumpf das schwer siedende.
Die Rektifikation ist ein sehr oft angewendetes kontinuierliches Verfahren, z.B. in der industriellen Chemie und Ölverarbeitung.
Fraktionierte Destillation ist ein chargenweises Verfahren, bei dem Du den am Kopf kondensierten Dampf nacheinander in mehreren Fraktionen, d.h. in mehreren Behältern, sammelst.
Zum Thema Vakuum: Durch den reduzierten Druck sinkt die Siedetemperatur, was bei temperaturempfindlichen Stoffen hilft. Daneben wird die Trennung oft leichter, weil die relativen Dampfdruckunterschiede im Vakuum meist größer sind als bei höherem Druck.
Es wird im Vakuum destilliert, weil dann die Siedetemperaturen niedriger sind und der Sauerstoff nicht stört (Explosionsgefahr). Fraktioniert heisst einfach nur, dass getrennte Fraktionen (je mach Flüchtigkeit) aufgefangen werden. Auch Schnaps Brennen ist eine fraktionierte Destillation. Vor- und Nachlauf (Fuselöle) werden verworfen.
Schreib ich doch: Vakuum, weil dann ..... der Sauerstoff nicht stört.
Der Begriff "Vakuum" im technischen Sinne meint einen Druck unterhalb des Luftdrucks und entspricht damit nicht dem physikalischen Vakuum, mit dem ein Druck von Null gemeint ist.
Im echten Vakuum könntest Du nicht destillieren: Du tust Dich schwer, eine Flüssigkeit zu kondensieren und der Dampf hat Dichte Null und damit unendliches Volumen.
Bei reduziertem Druck ist die Feuergefahr geringer, soweit richtig. Trotzdem würde niemals jemand brennbare Stoffe in Anwesenheit von Sauerstoff technisch destillieren.
Das kann man nicht kurz und knapp erklären. Nimm dir ein gutes Lehrbuch oder googel es eben.
Das ist ein gefährlicher Irrtum, dass Sauerstoff nicht stört bei der Vakuumdestillation. Es ist grob fahrlässig, brennbare Substanzen in Anwesenheit von O2 zu destillieren!