主な違い – フラクショナル蒸留と単蒸留の違い
蒸留は、液体や液体の混合物を加熱し、冷却することによって精製する分離技術です。
液体の混合物を加熱すると、沸点の異なる成分がそれぞれ異なるタイミングで気相になります。
この蒸気が凝縮することで液化され、異なる成分を分離することができる。
蒸留法には、混合液の組成に応じたいくつかの方法があります。
単蒸留、分留、水蒸気蒸留などです。
単蒸留と分留の大きな違いは、単蒸留では沸点が50度以上離れた液体を分離するのに対し、分留ではより沸点の近い液体を分離することである。
この記事では
- 分留とは
– プロセス、混合物の特徴、装置、使用方法 - 単蒸留とは
– プロセス、混合物の特徴、装置、用途 - 分留と単蒸留の違いは何ですか？
単蒸留とは
単蒸留は、混合液の成分の沸点が 50 度近い場合に行われる。
この場合、まず混合液を沸騰させ、沸点の低い化合物から気化させる。
例えば、2つの液体を混ぜたものを考えてみよう。
このとき発生する蒸気は、最も沸点の低い化合物を多く含んでいる。
このとき、混合液中の最も沸点の低い化合物の割合がゼロになるまで、温度は一定に保たれる。
その後、温度は再び上昇し、最も沸点の高い化合物の沸点に到達する。
図に示すように、混合液をフラスコに入れ、最も沸点の低い化合物が蒸発し始めるまで加熱する。
蒸発した蒸気はコンデンサーに送られ、そこで冷却され液化して別の化合物として回収される。
この工程を、2つの化合物が分離するまで繰り返す。
これは、溶質が溶け込んだ溶媒を精製するために用いられる。
塩水を例にとると、フラスコ内に塩を残したまま水を精製することになる。
分留とは？
分留は多くの複雑な液体混合物、すなわち沸点が近い成分を含む混合物に対して採用される技術です。
このような系では、単蒸留は意味をなさない。
このような系では、単蒸留は意味をなさないので、修正蒸留が必要である。
分留が有効であるためには、成分が混和性であることが必要である。
この方法の装置は、単蒸留装置とはやや異なる。
混合液の入ったフラスコには分留塔が固定されている。
この分留塔にはガラスビーズが使われており、気化と凝縮が起こりやすいように表面積が大きくなっている。
例えば、2つの成分の液体の混合物を考えてみよう。
この混合液を加熱すると、両方の成分からなる蒸気が発生します。
ある時点で分留塔の上部が低い方の沸点の温度に達すると、低い方の沸点の成分が蒸留される。
低沸点成分の全量を徐々にフラスコに集め、高沸点成分はフラスコ内に残る。
分留は、原油を多くの成分に精製するために用いられる技術です。
図2：分留の様子
分留と単蒸留の違いについて
沸点
分留。
分留は沸点の近い液体を分離するのに使用される。
単蒸留。
単蒸留は沸点が50度以上離れた液体を分離するのに使用される。
Apparatus
フラクショナル蒸留。
分留では、分留塔のある複雑な装置を使用する。
単蒸留。
混合物を入れるフラスコ、コンデンサー、精製成分を回収するフラスコなど、シンプルな装置を使用します。
繰り返し
フラクショナル蒸留のこと。
純度の高い成分を得るためには、何度か繰り返す必要がある。
単蒸留。
1回で終了する蒸留方法。
溶媒と溶質の分離
分別蒸留。
溶媒と溶質の分離には使用できない。
単蒸留。
溶媒と溶質を分離することができる。
用途
フラクショナル・ディスティレーション。
原油の精製に使用される。
単蒸留。
海水の精製に使用されます。
結論
以上のように、分留と単蒸留の大きな違いは、より沸点の近い複 雑な液体混合物に対して分留を行うことである。
また、分留は単蒸留と異なり、装置や工程が複雑です。
