Destilleerimine vs filtreerimine
Segude eraldamine on keemilise töötlemise nurgakivi, kuid destilleerimise ja filtreerimise valik sõltub täielikult sellest, mida te proovite isoleerida. Kui filtreerimine blokeerib füüsiliselt tahkete ainete läbimise barjäärist, siis destilleerimine kasutab vedelike eraldamiseks nende ainulaadsete keemistemperatuuride põhjal kuumuse ja faasimuutuste jõudu.
Esiletused
- Filtreerimine toimub osakeste suuruse põhjal; destilleerimine keemistemperatuuride põhjal.
- Mereveest ei saa soola välja filtreerida, aga värske vee saamiseks saab seda destilleerida.
- Destilleerimine hõlmab faasimuutust vedelast gaasilisse ja tagasi vedelasse olekusse.
- Vaakumfiltreerimine on standardfiltreerimise kiirem versioon, mis kasutab imemist.
Mis on Destilleerimine?
Termiline eraldusprotsess, mis hõlmab vedeliku aurustamist ja seejärel auru kondenseerimist tagasi vedelasse olekusse.
- Põhineb vedela segu komponentide keemistemperatuuride erinevustel.
- Efektiivne kahe või enama vedeliku või ühe vedeliku eraldamiseks lahustunud tahketest ainetest.
- Destillaadi kogumiseks on vaja soojusallikat, kondensaatorit ja vastuvõtukolbi.
- Tavaliselt kasutatakse bensiini, alkohoolsete jookide ja destilleeritud vee tootmisel.
- Võib saavutada väga kõrge puhtusastme mitme etapi abil, mida nimetatakse fraktsioneerivaks destilleerimiseks.
Mis on Filtreerimine?
Mehaaniline meetod tahkete osakeste eraldamiseks vedelikust (vedelikust või gaasist), lastes selle läbi poorse keskkonna.
- Kasutab füüsilist barjääri – näiteks paberit, liiva või riiet –, mis laseb vedelikul läbi, kuid püüab kinni tahked ained.
- Kinni jäänud tahket materjali nimetatakse jäägiks, puhast vedelikku aga filtraadiks.
- Ei vaja energiat nagu soojust, mistõttu on see põhisegude puhul lihtsam ja kiirem protsess.
- Hädavajalik veepuhastusjaamade ja kliimaseadmete jaoks prahi eemaldamiseks.
- Ei suuda eraldada täielikult lahustunud aineid, näiteks vees lahustunud soola.
Võrdlustabel
| Funktsioon | Destilleerimine | Filtreerimine |
|---|---|---|
| Protsessi tüüp | Termiline/füüsikalis-keemiline | Mehaaniline/füüsiline |
| Eraldab... | Vedelikud vedelikest või lahustunud tahketest ainetest | Vedelikest või gaasidest pärinevad lahustumatud tahked ained |
| Kasutatud võtmeomadus | Keemistemperatuur | Osakeste suurus |
| Energiavajadus | Kõrge (nõuab kuumust) | Madal (tavaliselt gravitatsioon või rõhk) |
| Faasimuutus? | Jah (vedelikust gaasiks ja tagasi) | Ei |
| Vajalik varustus | Kolb, kondensaator, soojusallikas | Filtrikeskkond, lehter |
Üksikasjalik võrdlus
Põhimehhanism
Filtreerimine on lihtne: kui osake on filtri aukudest läbi mahtumiseks liiga suur, jääb see alles. See on nagu pasta jaoks sõela kasutamine. Destilleerimine on keerulisem ja toimib molekulaarsel tasandil. Segu kuumutamisel muutub madalama keemistemperatuuriga aine kõigepealt auruks, jättes ülejäänud komponendid algsesse anumasse.
Lahustunud ainete käitlemine
Siin erinevad need kaks meetodit kõige teravamalt. Kui suhkrut vees segada, kuni see kaob, siis filtreerimine ei suuda seda eraldada, sest suhkru molekulid on piisavalt väikesed, et läbida iga standardfiltrit. Destilleerimine lahendab selle probleemi aga kergesti; vesi aurustub auruks, jättes tahked suhkrukristallid kolvi põhja.
Tööstuslik ulatus ja keerukus
Filtreerimine on tööstuslikes töövoogudes sageli esimene samm, mida kasutatakse „prügist“, näiteks liivast või kruusast, vabanemiseks. Destilleerimine on tavaliselt viimane ja kallim etapp toodete rafineerimisel. Naftatööstuses on fraktsioneeriva destilleerimise tornid massiivsed konstruktsioonid, mis eraldavad toornafta temperatuurigradientide põhjal kõigeks alates raskest asfaldist kuni kerge lennukikütuseni.
Kiirus vs puhtus
Filtreerimine on üldiselt palju kiirem ja suudab kiiresti käsitseda suuri materjalimahtusid, näiteks filtreerida terve linna veevarustuse. Destilleerimine on aeglasem ja täpsem protsess. Kuigi vedeliku keetmine ja kondenseerimine võtab rohkem aega ja energiat, on saavutatav puhtusaste oluliselt kõrgem, mistõttu destilleeritakse alati laborikvaliteediga vett.
Plussid ja miinused
Destilleerimine
Eelised
- +Eraldab lahustunud tahked ained
- +Eraldab segatud vedelikke
- +Toodab kõrge puhtusastmega
- +Tapab baktereid/patogeene
Kinnitatud
- −Kõrge energiakulu
- −Aeglane protsess
- −Kallid seadmed
- −Jahutamiseks on vaja vett
Filtreerimine
Eelised
- +Odav ja lihtne
- +Väga kiire
- +Soojust pole vaja
- +Skaleeritav suurte mahtude jaoks
Kinnitatud
- −Lahustunud lahustunud ained jäävad vahele
- −Filtrid võivad ummistuda
- −Vajab filtri vahetamist
- −Eraldab ainult tahkeid aineid
Tavalised eksiarvamused
Vee keetmine on sama mis selle destilleerimine.
Keev vesi hävitab baktereid, kuid tegelikult kontsentreerib see mineraale ja raskmetalle, kuna vesi muutub auruks, samal ajal kui lisandid jäävad alles. Destilleerimiseks tuleb aur kinni püüda ja uude anumasse jahutada, et lisandid alles jääksid.
Peenem filter suudab veest soola eemaldada.
Standardne filtreerimine ei suuda lahustunud soola eemaldada, kuna ioonid on osa vedeliku struktuurist. Seda saab teha ainult pöördosmoosiga (spetsiaalne kõrgsurvefiltreerimine) või destilleerimisega.
Destilleerimine annab alati 100% puhtuse.
Mõned vedelikud, näiteks etanool ja vesi, moodustavad aseotroobi, kus nad teatud kontsentratsiooni saavutamisel samal temperatuuril keevad. See tähendab, et standardse destilleerimisega saavutatakse alkoholi puhtusaste tavaliselt vaid umbes 95%.
Filtreerimine on mõeldud ainult vedelike jaoks.
Filtreerimine on gaaside puhul sama oluline. Teie auto õhufilter ja tolmuimeja HEPA-filter on ideaalsed näited gaasifaasifiltreerimisest tahkete tolmuosakeste püüdmiseks.
Sageli küsitud küsimused
Kas ma saan mudase vee puhastamiseks filtreerimist kasutada?
Miks kasutatakse aurutriikraudades ja autoakudes destilleeritud vett?
Mis on "fraktsioneeriv" destilleerimine?
Kas filtreerimine muudab aine keemilisi omadusi?
Miks kasutatakse destilleerimiskondensaatoris külma vett?
Mis juhtub destilleerimisel järelejäänud ainega?
Kas kohvi valmistamine on filtreerimine või destilleerimine?
Kas õhu eraldamiseks saab kasutada destilleerimist?
Otsus
Kasutage filtreerimist, kui teil on vaja vedelikust kiiresti eemaldada nähtavaid tahkeid aineid või prahti. Valige destilleerimine, kui teil on vaja eraldada omavahel segatud vedelikke või kui soovite eemaldada lahustunud mineraale ja lisandeid, et saavutada kõrge puhtusaste.
Seotud võrdlused
Aatomnumber vs massinumber
Aatomnumbri ja massinumbri erinevuse mõistmine on perioodilisustabeli omandamise esimene samm. Kui aatomnumber toimib unikaalse sõrmejäljena, mis määrab elemendi identiteedi, siis massinumber kajastab tuuma kogukaalu, võimaldades meil eristada sama elemendi erinevaid isotoope.
Acid vs Base
See võrdlus käsitleb keemias happeid ja aluseid, selgitades nende määratlevad tunnused, käitumist lahustes, füüsikalisi ja keemilisi omadusi, tavalisi näiteid ning kuidas nad erinevad igapäevaelus ja laboritingimustes, et selgitada nende rolli keemilistes reaktsioonides, indikaatorites, pH-tasemetes ja neutralisatsioonis.
Alifaatsed vs aromaatsed ühendid
See põhjalik juhend uurib alifaatsete ja aromaatsete süsivesinike, orgaanilise keemia kahe peamise haru, põhilisi erinevusi. Uurime nende struktuurilisi aluseid, keemilist reaktsioonivõimet ja mitmekesiseid tööstuslikke rakendusi, pakkudes selget raamistikku nende erinevate molekulaarklasside tuvastamiseks ja kasutamiseks teaduslikus ja kaubanduslikus kontekstis.
Alkaan vs alkeen
See võrdlus selgitab alkaanide ja alkeenide erinevusi orgaanilises keemias, käsitledes nende struktuuri, valemeid, reaktsioonivõimet, tüüpilisi reaktsioone, füüsikalisi omadusi ning tavapäraseid kasutusalasid, et näidata, kuidas süsinik-süsinik kaksikside olemasolu või puudumine mõjutab nende keemilist käitumist.
Aminohape vs valk
Kuigi aminohapped ja valgud on omavahel põhimõtteliselt seotud, esindavad nad bioloogilise ehituse erinevaid etappe. Aminohapped toimivad üksikute molekulaarsete ehitusplokkidena, samas kui valgud on keerulised funktsionaalsed struktuurid, mis tekivad siis, kui need üksused ühenduvad kindlates järjestustes, et anda jõudu peaaegu kõigile elusorganismi protsessidele.