تحقیق کامل در مورد جداسازی

توضیحات

تعریف جداسازی

برای تهیه هر نوع ماده اولیه روش و روش های خاصی وجود دارد، به کلیه روش هایی که طی آن یک ماده را از مخلوط آن جدا می کنند روش های جداسازی گویند.

هر مخلوط شامل دو یا جند نوع ملکول است که بدون تاثیر خاصی کنار هم قرار دارند،از آنجا که هر نوع ملکول خواص مخصوص به خود را داردبا توجه به اختلاف خواص آنها می توان آنها را از هم جدا کرد. اختلافاتی مانند: اختلاف در قابلیت حل شدن،اختلاف در چگالی،اختلاف در نقطه جوش، اختلاف در خاصیت مغناطیسی، اختلاف در نفوذ گازها و ….

هدف از جداسازی ، حذف مزاحمت‌ها ، غلیظ کردن محلول مورد نظر و یا سایر موارد است. برای جداسازی از اختلاف در خصوصیات فیزیکی استفاده می‌شود، مثل فراریت ، حلالیت و ضریب تقسیم مواد و … . در آنالیز و جداسازی مواد مختلف از تکنیک‌های ویژه‌ای برحسب نوع و ساختار مواد و مخلوط‌ها استفاده می‌شود.

جداسازی مخلوط مایعات به چندجزء یکی ازمهم ترین فرآیندهای مورداستفاده درصنایع شیمیایی و صنایع نفت است و تقطیریکی ازروش های بسیارمتداولی است که برای این منظوربه کارمی رود.این روش در مورد جداسازی اکثر مخلوط مایعات یکنواخت به کارمی رود نظیرآب، الکل، بنزین وتولوئن و … درمحدوده کاربردتقطیردرصنایع شیمیایی، ستون های تقطیر با ظرفیت های بسیاربالاتری نسبت به هرگونه تجهیزات دیگر،طراحی وساخته می شوند.

روش­های فیزیکی و شیمیایی جداسازی

استخراج روشی است برای جداسازی که مستلزم انتقال جسمی از یک فاز به فاز دیگر می­باشد. در بعضی مواقع لازم است برای بازیابی یک جسم آلی از محلول آبی از راه­هایی غیر از تقطیر استفاده شود. یکی از این راه­ها تماس دادن محلول آبی با یک حلال غیر قابل امتزاج با آب است. اگر حلال خاصیت جداسازی را داشته باشد بیشتر مواد آلی از لایه آبی به حلال آلی (حلال غیر قابل امتزاج با آب) انتقال پیدا می­کند.

روش استخراج مایع – مایع در جدا کردن ترکیب­های آلی از مخلوط مصرف بسیار زیادی دارد. یکی از خواص حلال که برای استخراج به کار برده می­شود این است که قابلیت حل شدن آن در آب و یا هرماده دیگری که جسم آلی را در خود حل کرده کم باشد و یا بهتر از آن اینکه اصلا حل نشود. همچنین باید فرار باشد تا براحتی بتوان آنرا از ترکیب یا ترکیبات آلی استخراج شده، تقطیر نمود.

جداسازی مخلوط­ها

مواد در نقطه ذوب و جوش تغییر حالت می­دهند. که این ویژگی در جداسازی مخلوط ها بسیار اهمیت دارد. برای جداسازی ماده جامد محلول در آب می­توان آب را تبخیر کرد. در این حالت ماده حل شده به صورت جامد در ته ظرف باقی می­ماند. از این نکته که مواد از نظر نقطه جوش با هم تفاوت دارند، در جداسازی استفاده می شود.

زیرا آنهایی که نقطه جوش پایین تری دارند زودتر تبخیر می شوند. اتیل الکل و آب با هم یک محلول تشکیل می دهند که الکل در آن دارای نقطه جوش پایین تری است. دمای جوش آب  ºC ۱۰۰ و الکل ºC ۷۸ است، بنابراین الکل زودتر تبخیر شده و جدا می شود. در مواد خالص در طول مدت زمانی که تغییر حالت می دهند، دما ثابت است.

آب در فشار یک اتمسفر در ºC0 یخ می زند ودر دمای  ºC100 به جوش می آید.بنابراین در طول انجماد و جوشیدن آب دمای آن ثابت می ماند در صورتی که در محلول ها در طول تغییر حالتشان دما ثابت نمی ماند و مرتب تغییر می کند. این تغییر به صورت افزایش دمای جوش و کاهش نقطه انجماد با افزایش زمان نمایان می­شود.