Дистилляция жана фильтрация
Аралашмаларды бөлүү химиялык иштетүүнүн негизги ташы болуп саналат, бирок дистилляция менен чыпкалоонун ортосундагы тандоо толугу менен сиз эмнени бөлүп алууга аракет кылып жатканыңызга жараша болот. Фильтрация катуу заттардын тосмодон өтүшүнө физикалык жактан тоскоол болсо, дистилляция суюктуктарды алардын уникалдуу кайноо температураларына негизделген бөлүү үчүн жылуулуктун жана фазалардын өзгөрүшүнүн күчүн колдонот.
Көрүнүктүү нерселер
- Чыпкалоо иштери бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө негизделген; дистилляция иштери кайноо температурасына негизделген.
- Деңиз суусунан тузду чыпкалап алууга болбойт, бирок таза суу алуу үчүн аны дистилляциялоого болот.
- Дистилляция суюктуктан газ абалына жана кайра суюктукка өтүүнү камтыйт.
- Вакуумдук чыпкалоо - бул сордурууну колдонгон стандарттуу чыпкалоонун тезирээк версиясы.
Дистилляция эмне?
Суюктукту бууга айландырып, андан кийин бууну кайра суюк абалга конденсациялоону камтыган термикалык бөлүү процесси.
- Суюк аралашмадагы компоненттердин ортосундагы кайноо температураларынын айырмачылыктарына таянат.
- Эки же андан көп суюктукту же бир суюктукту эриген катуу заттардан бөлүү үчүн натыйжалуу.
- Дистиллятты чогултуу үчүн жылуулук булагын, конденсаторду жана кабыл алуучу колбаны талап кылат.
- Көбүнчө бензин, спирт ичимдиктерин жана дистилденген сууларды өндүрүүдө колдонулат.
- Фракциялык дистилляция деп аталган бир нече этап аркылуу өтө жогорку тазалык деңгээлине жете алат.
Фильтрация эмне?
Катуу бөлүкчөлөрдү суюктуктан (суюктуктан же газдан) бөлүп алуу үчүн колдонулган механикалык ыкма, аны тешиктүү чөйрөдөн өткөрүү менен.
- Суюктуктун өтүшүнө мүмкүндүк берген, бирок катуу заттарды кармап калган кагаз, кум же кездеме сыяктуу физикалык тосмону колдонот.
- Капталып калган катуу зат «калдык», ал эми таза суюктук «фильтрат» деп аталат.
- Жылуулук сыяктуу энергияны талап кылбайт, бул аны негизги аралашмалар үчүн жөнөкөй жана тезирээк процесс кылат.
- Таштандыларды тазалоо үчүн суу тазалоочу жайлар жана кондиционер системалары үчүн абдан маанилүү.
- Толугу менен эриген заттарды, мисалы, суудагы тузду бөлүп ала албайт.
Салаштыруу таблицасы
| Мүмкүнчүлүк | Дистилляция | Фильтрация |
|---|---|---|
| Процесстин түрү | Термикалык/Физикалык-химиялык | Механикалык/физикалык |
| Бөлүп турат... | Суюктуктардан же эриген катуу заттардан алынган суюктуктар | Суюктуктардан же газдардан эрибеген катуу заттар |
| Колдонулган негизги касиет | Кайнап жаткан температурасы | Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү |
| Энергияга болгон талап | Жогорку (жылуулук талап кылынат) | Төмөн (Адатта тартылуу күчү же басым) |
| Фазанын өзгөрүшү? | Ооба (суюктук газга жана кайра) | Жок |
| Керектүү жабдуулар | Колба, конденсатор, жылуулук булагы | Чыпкалоочу каражат, воронка |
Толук салыштыруу
Негизги механизм
Фильтрлөө жөнөкөй: эгерде бөлүкчө чыпканын тешиктеринен өтө чоң болсо, ал артта калат. Бул макарон үчүн сүзгүчтү колдонууга окшош. Дистилляция молекулярдык деңгээлде иштеп, татаалыраак. Аралашманы ысытуу менен, кайноо температурасы төмөн болгон зат алгач бууга айланат, ал эми калган компоненттер баштапкы идиште калат.
Эриген заттар менен иштөө
Бул жерде эки ыкманын кескин айырмасы чоң. Эгерде сиз кумшекерди сууга аралаштырып, ал жок болгонго чейин аралаштырсаңыз, чыпкалоо аларды бөлө албайт, анткени кант молекулалары каалаган стандарттуу чыпкадан өтө тургандай кичинекей. Бирок, дистилляция муну оңой эле чечет; суу бууга айланат, ал эми катуу кант кристаллдары колбанын түбүндө калат.
Өнөр жай масштабы жана татаалдыгы
Фильтрация көбүнчө өнөр жай жумуш агымдарындагы биринчи кадам болуп саналат, ал кум же кум сыяктуу "башаламандыктарды" тазалоо үчүн колдонулат. Дистилляция, адатта, продукцияны кайра иштетүүдө колдонулган акыркы, кымбатыраак кадам болуп саналат. Мунай өнөр жайында фракциялык дистилляция мунаралары - бул чийки мунайды температура градиенттерине негизделген оор асфальттан жеңил авиациялык отунга чейин бөлүүчү массивдүү түзүлүштөр.
Ылдамдык жана тазалык
Фильтрация, адатта, алда канча тез жүрөт жана бүтүндөй шаардын суу менен камсыздоосун чыпкалоо сыяктуу чоң көлөмдөгү материалдарды тез иштете алат. Дистилляция жайыраак жана кылдат процесс. Суюктукту кайнатып, конденсациялоо үчүн көбүрөөк убакыт жана энергия талап кылынганы менен, жетишилген тазалык деңгээли бир топ жогору, ошондуктан лабораториялык деңгээлдеги суу ар дайым дистилляцияланат.
Артыкчылыктары жана кемчиликтери
Дистилляция
Артыкчылыктары
- +Эриген катуу заттарды бөлөт
- +Аралаш суюктуктарды бөлөт
- +Жогорку тазалыкты өндүрөт
- +Бактерияларды/патогендерди өлтүрөт
Конс
- −Жогорку энергия баасы
- −Жай процесс
- −Кымбат баалуу жабдуулар
- −Муздатуу үчүн суу талап кылынат
Фильтрация
Артыкчылыктары
- +Арзан жана жөнөкөй
- +Абдан тез
- +Жылуулук талап кылынбайт
- +Чоң көлөмдөр үчүн масштабдалуучу
Конс
- −Эриген эриген заттарды өткөрүп жиберет
- −Фильтрлер бүтөлүп калышы мүмкүн
- −Фильтрди алмаштыруу керек
- −Катуу заттарды гана бөлөт
Жалпы каталар
Кайнак суу аны дистилляциялоо менен бирдей.
Кайнак суу микробдорду өлтүрөт, бирок чындыгында ал минералдарды жана оор металлдарды топтойт, анткени суу бууга айланат, ал эми кошулмалар калат. Дистилляциялоо үчүн ал буу кармалып, кошулмаларды калтыруу үчүн жаңы идишке муздатуу керек.
Майда чыпка суудан тузду кетире алат.
Стандарттык чыпкалоо эриген тузду кетире албайт, анткени иондор суюктуктун структурасынын бир бөлүгү болуп саналат. Муну "Тескери осмос" (атайын жогорку басымдагы чыпкалоо) же дистилляция гана ишке ашыра алат.
Дистилляция ар дайым 100% тазалыкка алып келет.
Этанол жана суу сыяктуу кээ бир суюктуктар белгилүү бир концентрацияга жеткенде бирдей температурада кайнап, "азеотропту" түзөт. Бул стандарттуу дистилляция спирттин тазалыгынын 95% гана жетиши мүмкүн дегенди билдирет.
Фильтрация суюктуктар үчүн гана жүргүзүлөт.
Чыпкалоо газдар үчүн да ошондой эле маанилүү. Унааңыздын аба чыпкасы жана чаң соргучтагы HEPA чыпкасы катуу чаң бөлүкчөлөрүн кармоо үчүн колдонулган газ фазасындагы чыпкалоонун эң сонун мисалдары болуп саналат.
Көп суралуучу суроолор
Ылайлуу сууну тазалоо үчүн чыпкалоону колдонсом болобу?
Эмне үчүн дистилденген суу буу үтүктөрүндө жана унаа аккумуляторлорунда колдонулат?
"Фракциялык" дистилляция деген эмне?
Фильтрация заттын химиялык касиеттерин өзгөртөбү?
Эмне үчүн дистилляциялык конденсатордо муздак суу колдонулат?
Дистилляция учурунда калган заттар эмне болот?
Кофе кайнатуу чыпкалообу же дистилляциялообу?
Абаны бөлүү үчүн дистилляцияны колдонсо болобу?
Чыгарма
Суюктуктан көрүнгөн катуу заттарды же таштандыларды тез арада алып салуу керек болгондо чыпкалоону колдонуңуз. Аралаш суюктуктарды бөлүү керек болгондо же жогорку тазалык абалына жетүү үчүн эриген минералдарды жана кошулмаларды алып салуу керек болгондо дистилляцияны тандаңыз.
Тиешелүү салыштыруулар
Алифатикалык жана жыпар жыттуу кошулмалар
Бул кеңири колдонмо органикалык химиянын эки негизги тармагы болгон алифаттык жана ароматтык углеводороддордун ортосундагы негизги айырмачылыктарды изилдейт. Биз алардын структуралык негиздерин, химиялык реактивдүүлүгүн жана ар түрдүү өнөр жайлык колдонулушун карап чыгып, бул айырмаланган молекулярдык класстарды илимий жана коммерциялык контексттерде аныктоо жана колдонуу үчүн так алкак түзөбүз.
Алкан менен алкен
Алкандар менен алкендердин ортосундагы айырмачылыктарды салыштыруу органикалык химияда алардын түзүлүшүн, формулаларын, реакцияга кирүү жөндөмдүүлүгүн, типтүү реакцияларын, физикалык касиеттерин жана кеңири колдонулушун камтып, көмүртек-көмүртек кош байланыштын болушу же жоктугу алардын химиялык жүрүм-турумуна кандай таасирин тийгизгенин көрсөтөт.
Аминокислота жана белок
Аминокислоталар жана белоктор бири-бири менен тыгыз байланышта болгону менен, алар биологиялык курулуштун ар кандай баскычтарын билдирет. Аминокислоталар жеке молекулярдык курулуш материалы катары кызмат кылат, ал эми белоктор - бул бирдиктер тирүү организмдин ичиндеги дээрлик ар бир процессти активдештирүү үчүн белгилүү бир ырааттуулукта биригип, пайда болгон татаал, функционалдык түзүлүштөр.
Атомдук сан vs Массалык сан
Атомдук сан менен массалык сандын ортосундагы айырмачылыкты түшүнүү мезгилдик системаны өздөштүрүүнүн биринчи кадамы болуп саналат. Атомдук сан элементтин инсандыгын аныктоочу уникалдуу манжа изи катары кызмат кылса, массалык сан ядронун жалпы салмагын түзөт, бул бизге бир эле элементтин ар кандай изотопторун айырмалоого мүмкүндүк берет.
Бир тектүү жана гетерогендүү
Гомогендик жана гетерогендик заттардын ортосундагы айырмачылык алардын физикалык бирдейлигинде жана алардын компоненттеринин аралашуу масштабында жатат. Гомогендик аралашмалар бирдиктүү, ырааттуу фаза катары көрүнсө, гетерогендик аралашмалар визуалдык же физикалык жактан аныктоого боло турган ар башка аймактарды же фазаларды камтыйт.