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जब आप शराब बनाने के लिए फल को किण्वित करते हैं, तो आप इसके अलग-अलग हिस्सों को अलग करने के लिए तरल मिश्रण को खराब कर सकते हैं। आसवन की यह विधि विभिन्न रचनाओं का लाभ उठाती है जो किण्वन जैसी प्रक्रिया में तरल बनाती हैं। रसायनज्ञ कच्चे तेल के घटकों को अलग करने सहित सॉल्वैंट्स और तरल प्रतिक्रियाओं के अन्य उत्पादों को शुद्ध करने के लिए इन प्रक्रियाओं का बहुत उपयोग करते हैं।
आसवन उपकरण
आसवन रेखांकन आपको आसवन प्रयोगों के माध्यम से मापी गई मात्रा दिखाते हैं जो तरल पदार्थ के अलग-अलग घटक होते हैं। ये प्रयोग करते हैं भिन्नात्मक आसवन कॉलम एक स्तंभ से मिलकर जो वाष्प के तापमान को निर्धारित करने के लिए स्तंभ के शीर्ष पर थर्मामीटर के साथ एक गोल-नीचे फ्लास्क में तरल ड्रिप देता है।
एक विकर्ण तरल कक्ष शीर्ष के निकट भिन्नात्मक स्तंभ के साथ एक बिंदु से जुड़ता है जो कक्ष से दूर तक फैला होता है। यह एक सतह क्षेत्र बनाता है जिस पर वाष्प संघनित हो सकता है और बाहरी फ्लास्क में इकट्ठा हो सकता है।
एक साधारण आसवन आरेख से आसवन सेटअप के माध्यम से, एक गैस में एक तरल उबाल आता है, एक तरल में वापस प्रवेश करता है और इस प्रक्रिया को तब तक जारी रखता है जब तक कि आप जिस तरल को डिस्टिल करना चाहते हैं वह बाहरी फ्लास्क में इकट्ठा हो जाता है। उपकरण तरल को गर्म करके काम करता है जो फ्लास्क में इकट्ठा होता है जैसे कि भिन्नात्मक कॉलम आपको तरल मिश्रण के गैस रूप का वाष्प दबाव बताता है।
शीर्ष पर थर्मामीटर को तरल के क्वथनांक को पढ़ना चाहिए। बाहरी फ्लास्क तरल को इकट्ठा करने की अनुमति देता है जिसे आप डिस्टिल करना चाहते हैं और एक वेंट के रूप में भी काम करते हैं ताकि तंत्र ओवरहिटिंग से न टूटे।
तरल के बीच संपर्क को अधिकतम करके तापमान को बहुत सावधानी से नियंत्रित करें जो गोल-नीचे फ्लास्क और वाष्प के साथ वापस आता है जो भिन्नात्मक स्तंभ के माध्यम से उगता है। कभी-कभी भिन्नात्मक कॉलम में संपर्क के सतह क्षेत्र को अधिकतम करने के लिए आंतरिक पक्षों से कांच के मोती या स्तर होते हैं। जिस तापमान पर तापमान होता है, उसका पता लगाने के लिए थर्मामीटर का उपयोग करके तापमान का ध्यान रखें। आपको मिश्रण में तरल पदार्थों के वाष्प दबाव के साथ समाप्त होना चाहिए।
उपकरण सेटअप की गारंटी देता है कि मिश्रण में कम क्वथनांक के साथ यौगिक का वाष्प दबाव अधिक उबलते बिंदु के साथ वाष्प के दबाव से अधिक होता है। यह आपको उबलते बिंदु को तापमान के रूप में परिभाषित करने देता है जिस पर वाष्प दबाव एक खुले कंटेनर में तरल के लिए वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। यह सबसे कम तापमान है जिस पर मिश्रण या यौगिक का तरल रूप गैस में उबलता है। भिन्नात्मक आसवन के ये तरीके उन्हें रासायनिक यौगिकों के निर्माण के लिए औद्योगिक सेटिंग्स में उपयोगी बनाते हैं।
सरल आसवन ग्राफ
आप तरल के तापमान, तरल-वाष्प मिश्रण और वाष्प के दो या दो से अधिक घटकों के क्वथनांक को निर्धारित करने के लिए एक मोल अंश के रूप में आसुत गैस के अंश का उपयोग कर सकते हैं। । कई आसवन उपकरण सेटअप स्वचालित रूप से प्रयोग के पूरे तापमान को मापेंगे। यह आपको समय के साथ डेटा बिंदुओं का एक निरंतर सेट दे सकता है जो आसानी से एक्सेल या कुछ अन्य सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके रेखांकन किया जा सकता है।
वक्र आपको यह बताता है क्योंकि, चूंकि वाष्प गर्म होता है और भिन्नात्मक स्तंभ से गुजरता है, इसे तरल और गैसों के दो अलग-अलग मिश्रणों में अलग करना चाहिए। आसवन प्रक्रिया के दौरान तापमान रिकॉर्ड करके, आप यह पता लगा सकते हैं कि यौगिक वास्तव में क्वथनांक पर आधारित हैं।
या आप एक ज्ञात यौगिक के क्वथनांक को निर्धारित करने के लिए उसी प्रक्रिया का उपयोग कर सकते हैं। प्रक्रिया सीमित है, हालांकि, तापमान से आप गोल-नीचे फ्लास्क को प्रभावित करने वाले गर्मी स्रोत के साथ प्राप्त कर सकते हैं।
मात्रा बनाम तापमान
सरल आसवन ग्राफ आपको उन बिंदुओं के साथ मिश्रण के तापमान बनाम मात्रा के आसवन ग्राफ को दिखाना चाहिए, जिस पर दोनों या सभी गैसों का तापमान गैस के प्रत्येक घटक के क्वथनांक का पता लगाता है। यह संरचना वक्र आपको गैस या तरल मिश्रण को अलग करने के लिए उपयुक्त उपकरण सेटअप और तापमान का पता लगाने देता है। आप विभिन्न प्रकार के भिन्नात्मक स्तंभों के साथ प्रयोग कर सकते हैं जो यह पता लगा सकते हैं कि कोई आपको घटक के लिए क्वथनांक का सबसे स्पष्ट विचार देता है।
सरल आसवन ग्राफ सरल आसवन सिद्धांत का अनुसरण करता है। सरल आसवन इसका मतलब है कि तरल में गैस का संघनन एक बार हो जाता है, इसलिए आपको इसे तरल पदार्थ या गैसों पर प्रदर्शन करने की आवश्यकता होती है जो उबलते बिंदु हैं जो एक दूसरे से काफी दूर हैं।
संक्षेपण के कई चरणों का उपयोग करना कहा जाता है आंशिक आसवन, और, इस मामले में, आप वॉल्यूम बनाम तापमान के एक आंशिक आसवन ग्राफ का उपयोग करते हैं। आप अन्य तरल पदार्थ और मिश्रण के लिए सैद्धांतिक सेटअप का पता लगाने के लिए अतिरिक्त कर सकते हैं क्योंकि सेटअप में अधिक मोती या प्लेटें होने पर मिश्रण को अलग करने के लिए समय बढ़ाते हुए सैद्धांतिक रूप से पृथक्करण विधि में सुधार करना चाहिए।
सरल आसवन सिद्धांत
मिश्रण जो प्रयोगों के माध्यम से डिस्टिल होते हैं, वे शुद्ध नमूने नहीं बनाते हैं, लेकिन विभिन्न मिश्रणों में अशुद्धियों का परिणाम होता है जिन्हें आप मापते हैं। इसका मतलब है कि आप आसवन से प्रयोगात्मक परिणामों की व्याख्या करने के लिए समीकरणों का उपयोग कर सकते हैं और गैसों और तरल पदार्थों की संरचना के बारे में पहले से स्थापित आंकड़ों के आधार पर भविष्यवाणियों से। Raoults कानून और Daltons कानून आपको सरल आसवन सिद्धांत के इन अनुपातों को मापने के तरीके देते हैं।
उस वाष्प की सटीक रचना जो उबलने और संघनक के बीच स्विच करती है राउल्ट कानून, जो बताता है कि किसी घोल में वाष्प का दबाव कम हो जाता है और इसके दाढ़ रचना से संबंधित हो सकता है। समीकरण पीए= Pओए एक्स χए आपको बताता है कि एक निश्चित घटक ए का आंशिक दबाव पीए घटक के प्रतिशत के लिए निर्मित होता है पीओए और A "ची" का तिल अंश χए.
आंशिक दबाव वह दबाव है जो किसी मिश्रण की एक घटक गैस होता है यदि उसमें एक ही तापमान पर उस मिश्रण की पूरी मात्रा होती है। यह आपको यह निर्धारित करने देता है कि हाथ से पहले तिल के अंश को जानने के बाद आपको कितनी गैस मौजूद होनी चाहिए।
आप तब उपयोग कर सकते हैं Daltons कानून जो बताता है कि गैस मिश्रण का कुल दबाव आंशिक दबावों के योग के बराबर होता है जो इसे बनाते हैं। गैस के कण किस तरह से चलते हैं और एक दूसरे के साथ कैसे संपर्क करते हैं, इसका सिद्धांत बताता है।
आप समाधान के तापमान और यौगिक के क्वथनांक का उपयोग करके एक यौगिक के वाष्प दबाव का वर्णन कर सकते हैं क्योंकि, जब तापमान बढ़ता है, तो गैस के अधिक अणुओं में प्रतिक्रिया को जाने देने के लिए एक उपयुक्त अभिविन्यास में एक दूसरे पर वार करने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा होगी पाए जाते हैं। उन्हें अंतर-आणविक बलों को दूर करने के लिए इसकी आवश्यकता होती है जो तरल चरण में कणों को एक साथ पकड़ते हैं।
उद्योग में आसवन
यौगिकों के क्वथनांक और गैसीय गुणों पर शोध के अलावा, आसवन उद्योग में कई अनुप्रयोगों में खुद को उपयोगी पाता है। इसका उपयोग तेल, पानी और मीथेन जैसे अन्य घटकों के बीच प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने और बनाने में किया जाता है जो ईंधन में उपयोग किए जाते हैं। खाद्य वैज्ञानिक और निर्माता इसका उपयोग शराब, बीयर और विभिन्न प्रकार की शराब बनाने के लिए कर सकते हैं। आसवन तकनीकों ने सौंदर्य प्रसाधनों, दवाइयों और अन्य रासायनिक विनिर्माण विधियों के उद्योगों में व्यावहारिक उपयोग पाया है।
टंगस्टन फिलामेंट को क्षतिग्रस्त होने से बचाने और प्रकाश बल्बों में चमक प्रदान करने के लिए प्रकाश बल्बों में भी तकनीक का उपयोग किया जाता है। वे प्रकाश बल्ब के निर्माण के लिए आवश्यक गैसों का उत्पादन करने के लिए हवा को अलग करके ऐसा करते हैं। ये आसवन विधियाँ अलगाव के लिए सिद्धांत और प्रायोगिक विधियों का पालन करती हैं।