Fraktionerad destillation är en teknik som ofta används för att identifiera och rena organiska vätskor. Metoden är ett standardförfarande inom oljeindustrin, där den används för att separera olika komponenter under raffineringsprocessen. Inom organisk kemi är experiment med fraktionerad destillation dessutom vanliga för att demonstrera hur vätskor kan separeras utifrån sina kokpunkter.
Fraktionerad destillation används framför allt för att rena vätskor genom att avlägsna föroreningar baserat på deras flyktighet. Processen går ut på att en blandning värms upp tills ämnena börjar förångas ett i taget, med början hos det ämne som har den lägsta kokpunkten. Ångorna kondenseras därefter och samlas upp i separata kolvar.
Den största skillnaden mot enkel destillation är användningen av en fraktioneringskolonn. Kolonnen ger ett betydligt större område där flera destillationscykler kan ske samtidigt, vilket kraftigt förbättrar separationsprocessen och gör det möjligt att skilja åt ämnen med mycket lika kokpunkter.
Ett enkelt experiment med fraktionerad destillation innebär separation av två organiska vätskor vars kokpunkter skiljer sig med mer än 10 grader Celsius, motsvarande 50 grader Fahrenheit. Detta är ett vanligt experiment i kemilaboratorier.
I vissa fall är komponenterna i blandningen okända. De identifieras då genom att bestämma kokpunkt och brytningsindex för båda vätskorna, vilket kan beräknas med hjälp av destillationsprocessen. Under experimentet samlar forskarna in data om temperatur och volym från destillatet, vilket sedan analyseras för att fastställa provets sammansättning och renhet.
Råolja innehåller ett stort antal olika ämnen som varierar i densitet, molekylstorlek och kemisk struktur. Trots detta möjliggör skillnaderna i kokpunkt en fullständig separation genom fraktionerad destillation.
Industriellt värms råoljan till cirka 600 grader Celsius, eller 1 112 grader Fahrenheit, med hjälp av högtrycksånga. Temperaturen i destilleringskolonnen sjunker ju högre upp man kommer, och kolonnen är utrustad med ett antal brickor som fångar upp ångan när den stiger och kondenserar till flytande fraktioner. På så sätt kan komponenter separeras även när skillnaderna i kokpunkt är mycket små.
De fraktioner som samlas upp används som utgångspunkt för välkända produkter som bensin, fotogen, dieselolja och smörjmedel – var och en indragen vid olika höjd i kolonnen beroende på kokpunkt.
Det finns experiment som är utformade för att efterlikna de industriella metoderna för råoljeraffinering genom fraktionerad destillation. Eftersom äkta råolja inte är tillåten i skollaboratorier – den innehåller cancerframkallande föreningar som bensen – används i stället ett substitut.
Substitutet är dock fortfarande skadligt och mycket brandfarligt, vilket innebär att det måste hanteras med stor försiktighet. Utrustningen brukar även reserveras specifikt för detta experiment, eftersom den blir svår att rengöra på grund av råoljealternativets klibbiga natur.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online