náhled|Za normálního tlaku vře dimethylsulfoxid při 189 °C. V zobrazené vakuové destilační soustavě činí jeho teplota varu 70 °C.
Destilace za sníženého tlaku, neboli vakuová destilace je druh destilace, který se provádí za nižšího než atmosférického tlaku, což umožňuje přečišťování sloučenin, které nelze snadno destilovat za běžných tlaků, nebo by taková destilace byla příliš pomalá. Používá se, pokud se obtížně dosahuje teploty varu dané sloučeniny, nebo by mohlo dojít k jejímu rozkladu.
Snížení tlaku vyvolá pokles teploty varu. Míru snížení teploty varu lze spočítat podle Clausiovy–Clapeyronovy rovnice.
Využití v laboratořích Sloučeniny s teplotami varu do 150 °C se obvykle destilují za běžného tlaku.Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Small Scale Approach By Donald L. Pavia, Gary M. Lampman, George S. Kriz, Randall G. Engel. Chapter 16
Rotační odpařování
Rotační odpařování se často používá v laboratořích ke koncentrování či izolaci sloučenin. Mnohé sloučeniny jsou těkavé a lze je tak tímto postupem snadno odpařit. Při použití vysokého vakua a zahřátí lze takto odpařit i méně těkavá rozpouštědla. Zjišťují se tak například množství rozpouštědel v barvách, lacích, a inkoustech. SCAQMD Test method 302-91
Průmyslová využití náhled|Zjednodušená animace suché vakuové destilace v ropných rafinériích
V průmyslu poskytuje vakuová destilace několik výhod.
Směsi, které se nacházejí blízko teploty varu, často k rozdělení vyžadují velký počet rovnovážných stavů. Jejich počet lze snížit vakuovou destilací.Karl Kolmetz, Andrew W. Sloley et al. (2004), Designing Distillation Columns for Vacuum Service, 11th India Oil and Gas Symposium and International Exhibition, September 2004, Mumbai, India Kolony pro vakuovou destilaci v rafinériích ropy mívají obvykle průměry kolem 14 metrů a výšky až 50 metrů, a kapacity převyšující 25 000 krychlových metrů za den.
Oddělování produktů destilace za sníženého tlaku vylepšuje: Zabráněním rozkladů produktů nebo tvorby polymerů, kde nižší tlak snižuje teplotu ve spodní části destilační kolony, Výtěžnost a čistotu produktů.
V ropných rafinériích Ropa je směsí stovek různých uhlovodíků, většinou obsahujících 3 až 60 atomů uhlíku na molekulu. Zpracování surové ropy začíná destilací při ptlaku mírně vyšším, než je atmosférický.
Při destilování by surová ropa neměla být vystavena teplotám nad 370 až 380 °C, kdy se její vysokomolekulární složky rozkládají tepelným krakováním; přitom se vytváří produkty, jež mohou ucpat pec dodávající surový materiál do destilační nádoby.
Z tohoto důvodu se zbytky po první destilaci, obsahující uhlovodíky vroucí za atmosférického tlaku nad 370 °C, dále zpracovávají za nižších tlaků, v rozmezí od 1 do 5 kPa. Tento snížený tlak zvyšuje objem par vytvořených z určitého objemu destilované kapaliny, proto mívají používané kolony velké průměry.Karl Kolmetz, Andrew W. Sloley et al (2004), Designing Distillation Columns for Vacuum Service, 11th India Oil and Gas Symposium and International Exhibition, September 2004, Mumbai, India
Čištění vody Vakuová destilace má využití také při odsolování mořské vody. Mořská voda se umístí do prostoru o nižším tlaku a po dodání tepla se odděluje odsolená voda, jež se následně zkapalňuje. Kondenzování vody brání tomu, aby její páry zaplnily vakuovou komoru, a umožňuje průběžné odstraňování vody bez ztráty podtlaku. Teplo uvolňované kondenzací vodních par se odstraňuje zařízením využívajícím jako chladivo přiváděnou mořskou vodu, kterou tím předehřívá. Některá zařízení nepoužívají chladiče, ale páry stlačují; teplo se tak koncentruje a může být využito u nově dodané vody.Desalination and Water Treatment, Murat Eyvaz, Ebubekir Yüksel 1988/2018. Chapter 5
Molekulová destilace Molekulová destilace je destilace za tlaků pod 0,01 mmHg (1,3 Pa).Vogel's 5th ed. Tlak 1 Pa je o řád nižší, než spodní hranice vysokého vakua, kde tekutiny vytvářejí molekulární proudění, kdy jsou střední volné dráhy podobné velikosti zařízení. Plynná fáze nevyvíjí významný tlak na odpařovanou látku, rychlost odpařování tak nezávisí na tlaku, jelikož je přesun hmoty řízen molekulovou dynamikou namísto dynamiky tekutin. Z tohoto důvodu je potřeba, aby vzdálenost mezi horkým a chladným povrchem byla malá, čehož se obvykle dosahuje roptýlením horkého povrchu pokrytého tenkou vrstvou zpracovávaného materiálu blízko chladného povrchu.
V průmyslu se molekulovou destilací přečišťují oleje.
Obrázky
Odkazy
Reference
Související články Postupná destilace Frakční kolona Frakční destilace Kugelrohr
Externí odkazy
snížený tlak Kategorie:Vakuum