ऊर्धपातन विरुद्ध गाळण्याची प्रक्रिया
रासायनिक प्रक्रियेचा एक महत्त्वाचा भाग म्हणजे मिश्रण वेगळे करणे, परंतु ऊर्धपातन आणि गाळण्याची प्रक्रिया यातील निवड पूर्णपणे तुम्ही काय वेगळे करण्याचा प्रयत्न करत आहात यावर अवलंबून असते. गाळण्याची प्रक्रिया भौतिकदृष्ट्या घन पदार्थांना अडथळ्यातून जाण्यापासून रोखते, तर ऊर्धपातन उष्णता आणि टप्प्यातील बदलांच्या शक्तीचा वापर करून द्रवपदार्थांना त्यांच्या अद्वितीय उकळत्या बिंदूंवर आधारित वेगळे करते.
ठळक मुद्दे
- गाळण्याची प्रक्रिया कणांच्या आकारावर आधारित असते; ऊर्धपातन उकळत्या बिंदूंवर आधारित असते.
- समुद्राच्या पाण्यातून मीठ गाळून काढता येत नाही, पण ते गाळून गोड पाणी मिळवता येते.
- ऊर्धपातन मध्ये द्रव ते वायू आणि परत द्रव मध्ये फेज बदल समाविष्ट आहे.
- व्हॅक्यूम फिल्ट्रेशन ही सक्शन वापरणाऱ्या मानक फिल्ट्रेशनची वेगवान आवृत्ती आहे.
ऊर्धपातन काय आहे?
एक थर्मल पृथक्करण प्रक्रिया ज्यामध्ये द्रवाचे बाष्पीभवन करणे आणि नंतर बाष्पाचे द्रव अवस्थेत परत संक्षेपण करणे समाविष्ट असते.
- द्रव मिश्रणातील घटकांमधील उकळत्या बिंदूंमधील फरकांवर अवलंबून असते.
- विरघळलेल्या घन पदार्थांपासून दोन किंवा अधिक द्रव किंवा द्रव वेगळे करण्यासाठी प्रभावी.
- डिस्टिलेट गोळा करण्यासाठी उष्णता स्रोत, कंडेन्सर आणि रिसीव्हिंग फ्लास्कची आवश्यकता असते.
- सामान्यतः पेट्रोल, अल्कोहोलिक स्पिरिट्स आणि डिस्टिल्ड वॉटरच्या उत्पादनात वापरले जाते.
- फ्रॅक्शनल डिस्टिलेशन म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या अनेक टप्प्यांमधून खूप उच्च शुद्धता पातळी प्राप्त करू शकते.
गाळणे काय आहे?
द्रव (द्रव किंवा वायू) पासून घन कण वेगळे करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या यांत्रिक पद्धतीचा वापर सच्छिद्र माध्यमातून केला जातो.
- कागद, वाळू किंवा कापड यासारख्या भौतिक अडथळ्याचा वापर करते जे द्रवपदार्थ जाऊ देते परंतु घन पदार्थांना अडकवते.
- अडकलेल्या घन पदार्थाला 'अवशेष' म्हणतात, तर स्वच्छ द्रव 'फिल्ट्रेट' असतो.
- त्याला उष्णतेसारखी ऊर्जा लागत नाही, ज्यामुळे मूलभूत मिश्रणांसाठी ही प्रक्रिया सोपी आणि जलद होते.
- कचरा काढून टाकण्यासाठी जलशुद्धीकरण संयंत्रे आणि वातानुकूलन प्रणालींसाठी आवश्यक.
- पाण्यात मीठ यासारखे पूर्णपणे विरघळलेले पदार्थ वेगळे करू शकत नाही.
तुलना सारणी
| वैशिष्ट्ये | ऊर्धपातन | गाळणे |
|---|---|---|
| प्रक्रियेचा प्रकार | थर्मल/फिजिकल-केमिकल | यांत्रिक/भौतिक |
| वेगळे करते... | द्रव किंवा विरघळलेल्या घन पदार्थांपासून तयार केलेले द्रव | द्रव किंवा वायूंपासून अघुलनशील घन पदार्थ |
| वापरलेली की प्रॉपर्टी | उकळत्या बिंदू | कण आकार |
| ऊर्जेची आवश्यकता | जास्त (उष्णता आवश्यक आहे) | कमी (सहसा गुरुत्वाकर्षण किंवा दाब) |
| टप्प्यात बदल? | हो (द्रव ते वायू आणि परत) | नाही |
| उपकरणे आवश्यक आहेत | फ्लास्क, कंडेन्सर, उष्णता स्रोत | फिल्टर माध्यम, फनेल |
तपशीलवार तुलना
मुख्य यंत्रणा
गाळण्याची प्रक्रिया सोपी आहे: जर एखादा कण फिल्टरमधील छिद्रांमधून बसण्यासाठी खूप मोठा असेल तर तो मागेच राहतो. हे पास्तासाठी चाळणी वापरण्यासारखे आहे. ऊर्धपातन अधिक जटिल आहे, आण्विक पातळीवर कार्य करते. मिश्रण गरम केल्याने, कमी उकळत्या बिंदूसह पदार्थ प्रथम वाफेत बदलतो, इतर घटक मूळ पात्रात मागे राहतात.
विरघळलेले पदार्थ हाताळणे
येथेच दोन्ही पद्धती सर्वात वेगळ्या होतात. जर तुम्ही साखर पाण्यात मिसळून ती अदृश्य होईपर्यंत ढवळली तर गाळण्यामुळे त्यांना वेगळे करता येणार नाही कारण साखरेचे रेणू कोणत्याही मानक फिल्टरमधून जाण्यासाठी पुरेसे लहान असतात. तथापि, ऊर्धपातनाने हे सहजपणे सोडवले जाते; पाणी वाफेत रूपांतरित होते, ज्यामुळे घन साखरेचे स्फटिक फ्लास्कच्या तळाशी राहतात.
औद्योगिक प्रमाण आणि गुंतागुंत
औद्योगिक कार्यप्रवाहात गाळण्याची प्रक्रिया ही बहुतेकदा पहिली पायरी असते, जी वाळू किंवा वाळूसारख्या 'गोंधळ' साफ करण्यासाठी वापरली जाते. ऊर्धपातन ही सहसा अंतिम, अधिक महागडी पायरी असते जी शुद्धीकरण उत्पादनांसाठी वापरली जाते. तेल उद्योगात, फ्रॅक्शनल ऊर्धपातन टॉवर्स ही भव्य रचना असतात जी तापमान ग्रेडियंटवर आधारित कच्च्या तेलाचे जड डांबरापासून ते हलक्या विमान इंधनापर्यंत सर्व गोष्टींमध्ये विभाजन करतात.
वेग विरुद्ध शुद्धता
गाळण्याची प्रक्रिया साधारणपणे खूप जलद असते आणि ती मोठ्या प्रमाणात पदार्थ जलद हाताळू शकते, जसे की संपूर्ण शहराच्या पाणीपुरवठ्याचे गाळणे. ऊर्धपातन ही एक हळू आणि अधिक बारकाईने केलेली प्रक्रिया आहे. द्रव उकळण्यासाठी आणि घनरूप होण्यासाठी जास्त वेळ आणि ऊर्जा लागते, परंतु प्राप्त होणारी शुद्धता पातळी लक्षणीयरीत्या जास्त असते, म्हणूनच प्रयोगशाळेतील दर्जाचे पाणी नेहमीच आसुत केले जाते.
गुण आणि दोष
ऊर्धपातन
गुणदोष
- +विरघळलेले घन पदार्थ वेगळे करते
- +मिश्रित द्रव वेगळे करते
- +उच्च शुद्धता निर्माण करते
- +बॅक्टेरिया/रोगजनकांना मारते
संरक्षित केले
- −उच्च ऊर्जा खर्च
- −संथ प्रक्रिया
- −महागडी उपकरणे
- −थंड होण्यासाठी पाणी लागते
गाळणे
गुणदोष
- +स्वस्त आणि सोपे
- +खूप जलद
- +उष्णता आवश्यक नाही
- +मोठ्या प्रमाणात स्केलेबल
संरक्षित केले
- −विरघळलेले द्रावक चुकते
- −फिल्टर अडकू शकतात
- −फिल्टर बदलण्याची आवश्यकता आहे
- −फक्त घन पदार्थ वेगळे करते
सामान्य गैरसमजुती
पाणी उकळणे हे ते गाळण्यासारखेच आहे.
उकळत्या पाण्यामुळे जंतू मरतात, परंतु प्रत्यक्षात ते खनिजे आणि जड धातूंचे केंद्रीकरण करते कारण पाणी वाफेत बदलते आणि अशुद्धता मागे राहतात. ऊर्धपातनासाठी ती वाफ पकडणे आणि अशुद्धता मागे ठेवण्यासाठी ती नवीन कंटेनरमध्ये थंड करणे आवश्यक आहे.
बारीक फिल्टर पाण्यातील मीठ काढून टाकू शकतो.
मानक गाळण्याने विरघळलेले मीठ काढून टाकता येत नाही कारण आयन द्रव रचनेचा भाग असतात. फक्त 'रिव्हर्स ऑस्मोसिस' (एक विशेष उच्च-दाब गाळण्याची प्रक्रिया) किंवा ऊर्धपातन हे साध्य करू शकते.
ऊर्धपातन नेहमीच १००% शुद्धतेत परिणाम करते.
इथेनॉल आणि पाणी यांसारखे काही द्रव 'अॅझोट्रोप' तयार करतात जिथे ते एका विशिष्ट सांद्रतेपर्यंत पोहोचल्यानंतर त्याच तापमानावर उकळतात. याचा अर्थ मानक ऊर्धपातन सहसा अल्कोहोलसाठी फक्त 95% शुद्धतेपर्यंत पोहोचू शकते.
गाळण्याची प्रक्रिया फक्त द्रवपदार्थांसाठी आहे.
वायूंसाठी गाळणे तितकेच महत्त्वाचे आहे. तुमच्या कारचे एअर फिल्टर आणि व्हॅक्यूम क्लिनरमधील HEPA फिल्टर हे घन धूळ कणांना अडकवण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या गॅस-फेज गाळण्याची उत्तम उदाहरणे आहेत.
वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न
गढूळ पाणी साफ करण्यासाठी मी गाळणी वापरू शकतो का?
स्टीम इस्त्री आणि कार बॅटरीमध्ये डिस्टिल्ड वॉटर का वापरले जाते?
'फ्रॅक्शनल' डिस्टिलेशन म्हणजे काय?
गाळण्यामुळे पदार्थाचे रासायनिक गुणधर्म बदलतात का?
डिस्टिलेशन कंडेन्सरमध्ये थंड पाणी का वापरले जाते?
ऊर्धपातन करताना मागे राहिलेल्या वस्तूंचे काय होते?
कॉफी बनवणे गाळणे आहे की ऊर्धपातन?
हवा वेगळे करण्यासाठी तुम्ही डिस्टिलेशन वापरू शकता का?
निकाल
जेव्हा तुम्हाला द्रवपदार्थातून दृश्यमान घन पदार्थ किंवा मोडतोड त्वरित काढून टाकण्याची आवश्यकता असेल तेव्हा गाळण्याची पद्धत वापरा. जेव्हा तुम्हाला एकत्र मिसळलेले द्रव वेगळे करायचे असेल किंवा जेव्हा तुम्हाला उच्च शुद्धतेसाठी विरघळलेले खनिजे आणि अशुद्धता काढून टाकायची असेल तेव्हा ऊर्धपातन निवडा.
संबंधित तुलना
अणुक्रमांक विरुद्ध वस्तुमानक्रमांक
अणुक्रमांक आणि वस्तुमानसंख्येतील फरक समजून घेणे हे नियतकालिक सारणीवर प्रभुत्व मिळविण्यातील पहिले पाऊल आहे. अणुक्रमांक हा घटकाची ओळख निश्चित करणारा एक अद्वितीय फिंगरप्रिंट म्हणून काम करतो, तर वस्तुमानसंख्या ही अणुकेंद्रकाचे एकूण वजन दर्शवते, ज्यामुळे आपल्याला एकाच घटकाच्या वेगवेगळ्या समस्थानिकांमध्ये फरक करता येतो.
अभिक्रियाक विरुद्ध उत्पादन
कोणत्याही रासायनिक प्रक्रियेत, अभिक्रियाक हे परिवर्तनातून जाणारे प्रारंभिक पदार्थ असतात, तर उत्पादने म्हणजे त्या बदलामुळे निर्माण होणारे नवीन पदार्थ असतात. हा संबंध पदार्थ आणि उर्जेचा प्रवाह परिभाषित करतो, जो अभिक्रियेदरम्यान रासायनिक बंध तुटून तयार होण्याद्वारे नियंत्रित होतो.
अमिनो आम्ल विरुद्ध प्रथिने
जरी ते मूलभूतपणे एकमेकांशी जोडलेले असले तरी, अमीनो आम्ले आणि प्रथिने जैविक बांधणीच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांचे प्रतिनिधित्व करतात. अमीनो आम्ले वैयक्तिक आण्विक बांधकाम घटक म्हणून काम करतात, तर प्रथिने ही जटिल, कार्यात्मक रचना असतात जेव्हा ही एकके विशिष्ट क्रमांमध्ये एकमेकांशी जोडली जातात आणि सजीव प्राण्यांमधील जवळजवळ प्रत्येक प्रक्रियेला चालना देतात.
अॅलिफॅटिक विरुद्ध सुगंधी संयुगे
हे सर्वसमावेशक मार्गदर्शक सेंद्रिय रसायनशास्त्राच्या दोन प्राथमिक शाखा असलेल्या अॅलिफॅटिक आणि अॅरोमॅटिक हायड्रोकार्बन्समधील मूलभूत फरकांचा शोध घेते. आम्ही त्यांच्या संरचनात्मक पाया, रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता आणि विविध औद्योगिक अनुप्रयोगांचे परीक्षण करतो, ज्यामुळे वैज्ञानिक आणि व्यावसायिक संदर्भात या विशिष्ट आण्विक वर्गांना ओळखण्यासाठी आणि त्यांचा वापर करण्यासाठी एक स्पष्ट चौकट प्रदान होते.
आम्ल विरुद्ध आम्लारी
हे तुलनात्मक विवेचन रसायनशास्त्रातील आम्ले आणि आम्लारी यांचा अभ्यास त्यांच्या वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्मांद्वारे, द्रावणातील वर्तन, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म, सामान्य उदाहरणे आणि रोजच्या जीवनात तसेच प्रयोगशाळेतील संदर्भात त्यांच्यातील फरक स्पष्ट करण्यासाठी करते. यामुळे रासायनिक अभिक्रियांमध्ये, सूचकांमध्ये, pH पातळी आणि उदासिनीकरणात त्यांची भूमिका स्पष्ट होण्यास मदत होते.