Ndarja e përzierjeve është një gur themeli i përpunimit kimik, por zgjedhja midis distilimit dhe filtrimit varet tërësisht nga ajo që po përpiqeni të izoloni. Ndërsa filtrimi bllokon fizikisht kalimin e lëndëve të ngurta nëpër një barrierë, distilimi përdor fuqinë e nxehtësisë dhe ndryshimet e fazës për të ndarë lëngjet bazuar në pikat e tyre unike të vlimit.
Theksa
Punimet e filtrimit bazohen në madhësinë e grimcave; punimet e distilimit bazohen në pikat e vlimit.
Nuk mund ta filtrosh kripën nga uji i detit, por mund ta distilosh për të marrë ujë të freskët.
Distilimi përfshin një ndryshim faze nga gjendja e lëngshme në atë të gaztë dhe përsëri në gjendje të lëngshme.
Filtrimi me vakum është një version më i shpejtë i filtrimit standard që përdor thithje.
Çfarë është Distilimi?
Një proces ndarjeje termike që përfshin avullimin e një lëngu dhe më pas kondensimin e avullit përsëri në një gjendje të lëngët.
Mbështetet në ndryshimet në pikat e vlimit midis përbërësve në një përzierje të lëngshme.
Efektive për ndarjen e dy ose më shumë lëngjeve ose të një lëngu nga lëndët e ngurta të tretura.
Kërkon një burim nxehtësie, një kondensator dhe një balonë pritëse për të mbledhur distilatin.
Përdoret zakonisht në prodhimin e benzinës, pijeve alkoolike dhe ujit të distiluar.
Mund të arrijë nivele shumë të larta pastërtie përmes fazave të shumëfishta, të njohura si distilim fraksional.
Çfarë është Filtrim?
Një metodë mekanike e përdorur për të ndarë grimcat e ngurta nga një lëng (lëng ose gaz) duke i kaluar ato nëpër një mjedis poroz.
Përdor një barrierë fizike - si letër, rërë ose pëlhurë - që lejon kalimin e lëngjeve, por bllokon trupat e ngurtë.
Materiali i ngurtë i bllokuar quhet 'mbetje', ndërsa lëngu i pastër është 'filtrat'.
Nuk kërkon energji si nxehtësia, duke e bërë atë një proces më të thjeshtë dhe më të shpejtë për përzierjet bazë.
Thelbësor për impiantet e trajtimit të ujit dhe sistemet e ajrit të kondicionuar për të hequr mbeturinat.
Nuk mund të ndajë substancat që janë tretur plotësisht, siç është kripa në ujë.
Tabela Krahasuese
Veçori
Distilimi
Filtrim
Lloji i procesit
Termike/Fizike-Kimike
Mekanike/Fizike
Ndan...
Lëngjet nga lëngjet ose lëndët e ngurta të tretura
Lëndë të ngurta të patretshme nga lëngjet ose gazrat
Vetia kryesore e përdorur
Pika e vlimit
Madhësia e grimcave
Kërkesa për energji
I lartë (Kërkon nxehtësi)
I ulët (Zakonisht graviteti ose presioni)
Ndryshimi i fazës?
Po (Lëng në gaz dhe anasjelltas)
Jo
Pajisjet e Nevojshme
Shishe, Kondensator, Burim Nxehtësie
Medium filtri, gyp
Përshkrim i Detajuar i Krahasimit
Mekanizmi Thelbësor
Filtrimi është i thjeshtë: nëse një grimcë është shumë e madhe për të kaluar nëpër vrimat në filtër, ajo mbetet prapa. Është si të përdorësh një kullesë për makarona. Distilimi është më kompleks, duke vepruar në nivel molekular. Duke ngrohur një përzierje, substanca me pikën më të ulët të vlimit shndërrohet e para në avull, duke lënë përbërësit e tjerë pas në enën origjinale.
Trajtimi i substancave të tretura
Këtu dallohen më shumë dy metodat. Nëse e përzieni sheqerin me ujë derisa të zhduket, filtrimi nuk do të jetë në gjendje t'i ndajë ato sepse molekulat e sheqerit janë mjaftueshëm të vogla për të kaluar nëpër çdo filtër standard. Distilimi, megjithatë, e zgjidh lehtësisht këtë problem; uji avullohet në avull, duke lënë kristalet e ngurta të sheqerit në fund të balonit.
Shkalla dhe Kompleksiteti Industrial
Filtrimi është shpesh hapi i parë në rrjedhat e punës industriale, i përdorur për të pastruar 'rrëmujën' si rëra ose zhavorri. Distilimi është zakonisht hapi i fundit dhe më i shtrenjtë që përdoret për rafinimin e produkteve. Në industrinë e naftës, kullat e distilimit fraksional janë struktura masive që ndajnë naftën bruto në gjithçka, nga asfalti i rëndë deri te karburanti i lehtë i aviacionit, bazuar në gradientët e temperaturës.
Shpejtësia kundrejt Pastërtisë
Filtrimi është përgjithësisht shumë më i shpejtë dhe mund të trajtojë vëllime të mëdha materialesh shpejt, siç është filtrimi i furnizimit me ujë të një qyteti të tërë. Distilimi është një proces më i ngadaltë dhe më i kujdesshëm. Ndërsa duhet më shumë kohë dhe energji për të zier dhe kondensuar një lëng, niveli i pastërtisë së arritur është dukshëm më i lartë, prandaj uji i cilësisë laboratorike distilohet gjithmonë.
Përparësi dhe Disavantazhe
Distilimi
Përparësi
+Ndan lëndët e ngurta të tretura
+Ndan lëngjet e përziera
+Prodhon pastërti të lartë
+Vret bakteret/patogjenët
Disavantazhe
−Kosto e lartë e energjisë
−Proces i ngadaltë
−Pajisje të shtrenjta
−Kërkon ujë për ftohje
Filtrim
Përparësi
+I lirë dhe i thjeshtë
+Shumë shpejt
+Nuk kërkohet nxehtësi
+I shkallëzueshëm për vëllime të mëdha
Disavantazhe
−Humbet substancat e tretura
−Filtrat mund të bllokohen
−Kërkon zëvendësim të filtrit
−Veçon vetëm trupat e ngurtë
Idenë të gabuara të zakonshme
Miti
Zierja e ujit është e njëjtë me distilimin e tij.
Realiteti
Uji i vluar vret mikrobet, por në fakt ai përqendron mineralet dhe metalet e rënda sepse uji shndërrohet në avull, ndërsa papastërtitë mbeten aty. Distilimi kërkon kapjen e atij avulli dhe ftohjen e tij në një enë të re për të lënë pas papastërtitë.
Miti
Një filtër më i imët mund të largojë kripën nga uji.
Realiteti
Filtrimi standard nuk mund ta largojë kripën e tretur sepse jonet janë pjesë e strukturës së lëngshme. Vetëm 'Osmoza e kundërt' (një filtrim special me presion të lartë) ose distilimi mund ta arrijnë këtë.
Miti
Distilimi gjithmonë rezulton në 100% pastërti.
Realiteti
Disa lëngje, si etanoli dhe uji, formojnë një 'azeotrop' ku ziejnë në të njëjtën temperaturë pasi arrijnë një përqendrim të caktuar. Kjo do të thotë që distilimi standard zakonisht mund të arrijë vetëm rreth 95% pastërti për alkoolin.
Miti
Filtrimi është vetëm për lëngje.
Realiteti
Filtrimi është po aq i rëndësishëm për gazrat. Filtri i ajrit të makinës suaj dhe filtri HEPA në një fshesë me korrent janë shembuj të përsosur të filtrimit në fazën e gazit që përdoret për të bllokuar grimcat e ngurta të pluhurit.
Pyetjet më të Përshkruara
A mund të përdor filtrim për të pastruar ujin me baltë?
Po, filtrimi është i shkëlqyer për heqjen e pluhurit të pezulluar dhe grimcave të argjilës që e bëjnë ujin të duket i turbullt. Megjithatë, mbani mend se filtrimi nuk do të heqë kimikatet e tretura ose bakteret mikroskopike, përveç nëse përdorni një filtër qeramik jashtëzakonisht të specializuar.
Pse përdoret uji i distiluar në hekurat me avull dhe bateritë e makinave?
Uji i rubinetit përmban minerale të tretura si kalciumi dhe magnezi. Nëse përdorni ujë rubineti, këto minerale do të mbeten kur uji të avullojë, duke bllokuar përfundimisht kanalet e avullit të hekurit ose duke dëmtuar kiminë e baterisë. Uji i distiluar është pa minerale dhe nuk do t'i lërë këto "luspa" pas.
Çfarë është distilimi 'fraksional'?
Distilimi fraksional është një version më i avancuar që përdoret kur pikat e vlimit të lëngjeve janë shumë afër njëra-tjetrës. Ai përdor një 'kolonë fraksionimi' të mbushur me rruaza qelqi ose pllaka që lejojnë që avujt të kondensohen dhe të riavullohen shumë herë, duke e bërë ndarjen shumë më të saktë.
A i ndryshon filtrimi vetitë kimike të një substance?
Jo, filtrimi është një proces thjesht mekanik. Ai nuk e ndryshon kiminë e filtratit ose të mbetjes; thjesht i ndan ato në bazë të madhësisë fizike. Kjo është arsyeja pse është metoda e preferuar kur shkencëtarët duan të mbledhin një lëndë të ngurtë delikate pa rrezikuar dëmtimin nga nxehtësia.
Pse përdoret uji i ftohtë në një kondensator distilimi?
Detyra e kondensatorit është të largojë energjinë nga avulli i nxehtë për ta kthyer atë përsëri në lëng. Uji i ftohtë qarkullon në një mbështjellëse rreth tubit të brendshëm për të mbajtur temperaturën e sipërfaqes të ulët, duke siguruar që avulli të shpërbëhet në pikëza sapo të hyjë brenda.
Çfarë ndodh me lëndën e mbetur gjatë distilimit?
Në laborator, kjo shpesh quhet 'mbetje e enës' ose 'fundi'. Në industri si rafinimi i naftës, këto mbetje të rënda nuk shkojnë dëm; ato përdoren për të krijuar asfalt për rrugë ose vajra të rëndë karburanti për anije të mëdha.
A është përgatitja e kafesë filtrim apo distilim?
Përgatitja e kafesë është një kombinim i nxjerrjes dhe filtrimit. Uji i nxehtë nxjerr aromat dhe vajrat nga kokrrat e kafesë, dhe filtri i letrës siguron që bluarja e fortë (mbetja) të mos përfundojë në filxhanin tuaj (filtratin).
A mund të përdoret distilimi për të ndarë ajrin?
Besojeni ose jo, po. Duke e ftohur ajrin derisa të bëhet i lëngshëm dhe më pas duke e ngrohur me kujdes, industritë përdorin 'distilimin kriogjenik' për të ndarë oksigjenin e pastër, azotin dhe argonin për përdorim mjekësor dhe industrial.
Verdikt
Përdorni filtrimin kur duhet të hiqni shpejt lëndët e ngurta ose mbeturinat e dukshme nga një lëng. Zgjidhni distilimin kur duhet të ndani lëngjet që janë të përziera së bashku ose kur doni të hiqni mineralet dhe papastërtitë e tretura për të arritur një gjendje të lartë pastërtie.