Distilasyon Nedir | Damıtma Nasıl Yapılır
DİSTİLASYON NEDİR ? DAMITMA NEDİR ?
Distilasyon iki veya daha fazla sıvı bileşen (ya da sıvı içerisinde çözünmüş katı bileşen) içeren karışımlardaki bileşenleri birbirinden ayırmak için kullanılan, maddeler arasındaki kaynama noktası farkından yararlanarak çalışan bir ayırma yöntemidir. Endüstriyel üretimde ve laboratuvar ölçekli çalışmalarda en sık kullanılan ayırma, saflaştırma yöntemlerinden biridir.
DİSTİLASYON/ DAMITMA YÖNTEMİ NASIL ÇALIŞIR?
Sıvı ve katı her maddenin bir buhar basıncı vardır. Bir sıvının buhar basıncı sıvı faz ile buhar fazın denge basıncını ifade eder ve sıvı sabit bir sıcaklıkta ısıtıldığında buhar basıncı artar. Artan buhar basıncı atmosfer basıncına eşit olduğunda sıvı kaynamaya başlar. Bu sıcaklık sıvının kaynama noktası olarak tanımlanır. Kaynama başladıktan sonra sisteme ısı verildiğinde buharlaşma tamamlanmadan maddenin ısısı artmayacak, verilen ısı buharlaşmada kullanılacaktır. Bu durum iki veya daha fazla bileşen içeren karışımlarda önce kaynama noktası daha düşük olan bileşenin yeterli sıcaklığa ulaşıp faz değiştirmesi ile sonuçlanacak, bizlere bileşenleri birbirinden ayırmak için bir imkan yaratacaktır. Distilasyon yönteminin temelinde işte bu ayırma prensibi yatmaktadır. Distilasyonun temel şartı denge pozisyonuna erişmiş buhar-sıvı sisteminde buhar fazın sıvı fazdan değişik bileşene sahip olmasıdır. Buhar ve sıvı gaz bileşimleri aynı olursa distilasyonda yeterli bir ayırma gerçekleşmez. Distilasyon yöntemi kaynama noktaları birbirinden yeterince farklı bileşenler içeren karışımlar için kullanılabilir.
Sıvı madde kaynama sıcaklığına ulaşmadan önce de buharlaşacaktır yani distilasyon işleminin sonucunda saf bir sıvı elde edilmez. İki bileşenli bir karışım örneğiyle ilerlediğimizde; elde edilen sıvılar daha uçucu bileşence zengin karışım ve daha az uçucu bileşence zengin karışım olacaktır.
Ayrıştırma, saflaştırma süreci yukarıdaki resimde gösterildiği gibi basit bir distilasyon ünitesi kullanılarak yapılan damıtma işlemi üzerinden örneklenirse; 60°C ve 90°C kaynama sıcaklıklarına sahip iki bileşen içeren bir karışım olduğunu varsayalım. Karışım ünitenin DF (Dİstillation flask = Distilasyon kabı) bölümüne doldurulur ve burada ısı ile muamele edilir. Bileşenlerden kaynama noktası 60°C olan kaynama sıcaklığına daha çabuk erişeceği için 60°C’ ye ulaşıldığında buharlaşmaya başlayacak, gaz fazına geçen bu bileşen distilasyon ünitesi boyunca yükselecek, kolon boyunca hareketini tamamlayıp ünitenin toplama kısmında (RF) toplanacaktır. Bu buhar soğutularak yoğuşması sağlanacak ve sıvı forma geri dönecektir. Buharlaşma tamamlanana kadar karışım sıcaklığı değişmeyeceğinden düzeneğe eklenen bir termometre yardımıyla bileşenin tamamen buharlaştığı nokta kolayca takip edilebilecektir. Buharlaşma tamamlandığında karışım içerisindeki kaynama noktası en düşük olan bileşen karışımdan ayrıştırılmış olacaktır.
DİSTİLASYONUN TARİHİ
Distilasyon yönteminin ilk olarak Çin, Mısır ya da Mezopotamya’da kullanıldığı düşünülüyor. Bu dönemlerde bu medeniyetler fermente edilmiş pirinçten elde edilen tarasun gibi çeşitli içecekler içiyorlardı ve bu içecekleri saflaştırmak için distilasyon yöntemini kullandıkları düşünülüyor. Buna ek olarak antik zamanlarda distilasyon yoluyla sedir, selvi, zencefil, mür gibi bitkilerin özütleri çıkarılıp distilasyon yoluyla yağ esansları elde edildiği ve bu esansların çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanıldığı tahmin ediliyor.
İlk yazılı bilgi ise Aristoteles’in (M.Ö. 384-322) bir yapıtında deniz suyunda içme suyu eldesi anlattığı yazıttır.
DİSTİLASYON YÖNTEMLERİ NELERDİR?
Distilasyon metodları;
1. Basit distilasyon,
2. Fraksiyonlu distilasyon,
3. Su buharı distilasyon
4. Vakum distilasyon şeklinde sıralanabilir.
Distilasyon yöntemi distile edilecek karışımın özelliklerine göre seçilir.
Kaynama noktaları çok yüksek olmayan, bu sıcaklıklarda bozunmaya uğramayan karışımların destilasyonunda Basit ve Fraksiyonlu damıtma tercih edilir.
Kaynama noktaları çok yüksek ya da bu sıcaklıklara ulaşırken bozunma yaşayan karışımların damıtılmasında Su buharı ve Vakum distilasyon tercih edilir.
Basit Distilasyon/ Basit Damıtma Yöntemi Nedir?
Sıvı karışımın ısıtılması, kaynama sıcaklığında bileşenlerden birinin buharlaşıp distilasyon ünitesinin toplama kısmında toplanması diğerinin karışım kabında kalması ile gerçekleşir. Buhar fazdaki bileşen ile sıvı fazdaki bileşen temasta tutulmaz. Eğer toplanmak istenen bir bileşense soğutucudan geçirilip yoğunlaştırılarak toplama kabına alınır. Eğer atık vasıflı ise doğrudan uzaklaştırılabilir.
Komponentler arasında yüksek kaynama sıcaklıkları farkı olduğu durumlarda kullanılır.
Basit distilasyon düzenekleri yoğun olarak eğitim amaçlı laboratuvar faaliyetlerinde kullanılmaktadır. Basit ve anlaşılması kolay bir sistemdir. Süreci gözlemlemek kolaydır.
https://www.blabmarket.com/arama/cam%20erlen
Basit Distilasyon Düzeneği Malzemeleri Nelerdir?
Damıtma/Distilasyon balonu: Damıtılacak malzeme konulan cam malzeme.
Toplama balonu/ Cam erlen: Yoğunlaşarak karışımdan ayrılmış sıvıyı toplamak amacıyla kullanılan cam malzeme.
Isıtıcı Tabla, Balon Isıtıcı veya İspirto ocağı: Damıtılacak malzemeyi ısıtmak için.
Termometre: Sıcaklığı ölçmek için.
Düz/ Kademeli/ Spiral soğutucu: Buharlaşan malzemeyi yoğuşturmak için
Büret Standı ve Nivolu Kıskaç: Soğutucuyu sabitlemek için.
Kauçuk ve silikon hortum, Mantar: Soğutucu bağlantıları için.
Tüm bu malzemelerin olduğu düzenek elbette ki yukarıdaki resimdeki gibi yer kaplayan ve birçok bağlantı noktası içeren bir düzenektir. Dar çalışma alanlarında kullanılmak üzere profesyonel bir düzenek arayışında olanlar için de www.blabmarket.com. aşağıda fotoğrafı bulunan alternatif bir sistemi sunmaktadır. Bu düzenek aynı zamanda çok daha az bağlantı noktası bulundurmaktadır.
Düzenek için cam malzemelere ihtiyacı olanlar Borosil marka Distilasyon balonu ve clevenger düzeneği gibi aşağıda resmi bulunan alternatiflere www.blabmarket.com. adresinden ulaşabilirler.
Bir Distilasyon Düzeneğinin Temel Malzemeleri Nerede Satılır?
Distilasyon düzeneği ve destilasyon düzeneği parçaları laboratuvar malzemeleri satan mağazalardan veya www.blabmarket.com. gibi online satış platformlarından satın alınabilir.
Distilasyon Düzeneği Fiyatı Nedir?
Bir destilasyon düzeneğine ait tüm parçaları tek tek seçip almak hem çok zaman alan hemde yüksek maliyetli bir iştir. Bu sebeple ilk kurulumda hazır bir düzenek daha çok tercih edilmektedir.
Kullanıma hazır bir distilasyon düzeneklerine ve fiyatlarına www.blabmarket.com. adresinden ulaşabilirsiniz.
Basit Destilasyon düzeneğinde kullanılabilecek cam balonlara www.blabmarket.com. adresinden ulaşabilirsiniz.
Distilasyon düzeneğinde kullanılabilecek cam distilasyon malzemelerine www.blabmarket.com. adresinden ulaşabilirsiniz.
Distilasyon düzeneğinde kullanılabilecek termometrelere www.blabmarket.com. adresinden ulaşabilirsiniz.
Distilasyon düzeneğinde kullanılabilecek ısıtıcı sistemlere www.blabmarket.com. ve www.blabmarket.com . adresinden ulaşabilirsiniz.
Fraksiyonlu Distilasyon/ Ayrımsal Damıtma Yöntemi Nedir?
Karışım içerisindeki bileşenlerin kaynama noktaları birbirine yakın olduğu durumlarda kullanılır. Fraksiyonel damıtma ayrımsal damıtma olarak da bilinir. En uçucu malzemenin buhar fazda toplama ünitesine ulaşması daha az uçucu olan malzemenin kolon içerisinde tekrar tekrar yoğunlaşarak sürekli damıtma kabına geri dönmek zorunda bırakılması yöntemiyle çalışır. Bu sistemde amaç en uçucu malzemenin damıtma kolonundan çıkmasını sağlamaktır. Ayrıştırılan madde kaynama noktaları birbirine çok yakın sıvılar içermeye devam edebilir fakat işlem sonrasında bileşenlerin hangi kaynama aralığında olduğu bilinir durumda olacaktır.
Bu işlem, basit damıtma ile karşılaştırıldığında daha verimli olması nedeniyle petrol ve gıda endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Su Buharı Destilasyonu Yöntemi Nedir?
Bu metot kaynama noktası yüksek maddeleri karışım içerisinde bulunan uçucu olmayan yabancı maddelerden veya kaynama noktası yüksek diğer maddelerden ayırmak için kullanılır. Yüksek sıcaklıklarda bozunma gösteren komponentler içeren karışımlarda bu yöntemin kullanılması uygundur. Genellikler bitkilerden esans, aroma elde etmek için kullanılır. Yüksek sıcaklıkta bozunan materyalin yüksek ısıya maruz kalmadan su buharından geçirilerek ısı transferi yoluyla kaynama ısısına ulaşması mantığına dayalı damıtma yapma yöntemidir.
Vakumlu Distilasyon Yöntemi Nedir?
Yüksek sıcaklıklarda bozunma gösteren komponentler içeren karışımlarda bu yöntemin kullanılması uygundur. Vakum yoluyla damıtma kolonunun basıncı düşürülür basıncın düşmesi bileşenlerin kaynama noktalarını düşüreceği için malzemeden bozunma olmaksızın damıtma işlemi gerçekleştirilir.
Distilasyon İle Ayırmanın Avantaj Ve Dezavantajları Nelerdir?
Avantajlar
Distilasyon düşük kapasitede ekonomik olarak uygulanabilen bir yöntemdir.
Korozif çözeltiler için kullanılabilirdir.
Isıya duyarlı maddeler için de kullanılabilmektedir.
Laboratuvar şartlarında kullanımı uygundur, özellikle eğitim alanında etkili kullanılabilir. Düşük maliyetlerle kullanılabilir.
Dezavantajları
Dolgu kullanıldığında sıvı dağılımı zorlaşabilmektedir.