Distilasyon Nedir, Nasıl Yapılır?
Distilasyon Nedir, Nasıl Yapılır?
Distilasyon Nedir?
Distilasyon, iki veya daha fazla bileşen içeren bir karışımın ısıtılıp, buhar ve sıvı faz oluşturmak suretiyle daha uçucu bileşence zengin karışımların elde edilmesini sağlayan ayırma işlemidir. Bu yöntemde amaç kaynama noktası yüksek olanı sıvı fazda tutup, kaynama noktası düşük olanı gaz faza dönüştürmektir. Distilasyon, endüstriyel üretimde ve laboratuvar ölçekli çalışmalarda en sık kullanılan ayırma, saflaştırma yöntemlerinden biridir.
Distilasyon Nasıl Yapılır?
Distilasyon yapmak için temel şartlardan birisi, dengelenmiş duruma gelen buhar ve sıvıdan, buhar fazının sıvı faza göre farklı bileşimlere sahip olması gerektiğidir. Eğer buhar ve gaz sıvı fazlarının bileşimleri aynı seviyede olursa distilasyonda yeterli ayrışma yapılamaz. Distilasyon yönteminin temel kurallarından birisi de ayrıştırılmak istenilen tüm bileşenlerin uçucu özelliğinde olmasıdır. Yani ayırmaya yüksek oranda imkân tanımasıdır.
Distilasyon işlemi için basit bir distilasyon ünitesi kullanılabilir. Bu ünite, distilasyon kabı, distilasyon kolonu, soğutucu ve toplama kabından oluşur. Distilasyon kabına ayrıştırılacak karışım konur ve ısıtılır. Karışım içindeki kaynama noktası daha düşük olan bileşen önce buharlaşır ve distilasyon kolonuna yükselir. Burada soğutucu ile temas ederek yoğunlaşır ve toplama kabına akar. Böylece karışım içindeki kaynama noktası en düşük olan bileşen ayrıştırılmış olur. Karışım içindeki diğer bileşenler de sıcaklık arttıkça sırayla buharlaşıp yoğunlaşarak ayrılırlar.
Distilasyon Çeşitleri Nelerdir?
Distilasyon yöntemi, karışımın özelliklerine ve istenen saflık derecesine göre farklı şekillerde uygulanabilir. Bazı distilasyon çeşitleri şunlardır:
– Basit distilasyon: Yukarıda anlatılan yöntemdir. Kaynama noktaları arasında büyük fark olan (en az 25°C) bileşenlerin ayrılmasında kullanılır.
– Fraksiyonel distilasyon: Kaynama noktaları arasında küçük fark olan (25°C’den az) bileşenlerin ayrılmasında kullanılır. Distilasyon kolonuna fraksiyonlama teli veya cam boncuk gibi malzemeler yerleştirilir. Bu malzemeler yoğunlaşma-yeniden buharlaşma döngüsünü arttırarak daha yüksek saflıkta ürün elde edilmesini sağlar.
– Buhar distilasyonu: Kaynama noktası çok yüksek veya ısıya duyarlı olan bileşenlerin ayrılmasında kullanılır. Karışımın üzerine su buharı verilerek buhar basıncının artması sağlanır. Böylece kaynama noktasının düşürülmesi ve bileşenlerin daha kolay buharlaştırılması mümkün olur.
– Vakum distilasyonu: Kaynama noktası çok yüksek olan veya ısıya maruz kaldığında bozulan bileşenlerin ayrılmasında kullanılır. Distilasyon kabının içindeki basınç düşürülerek kaynama noktasının azaltılması ve bileşenlerin daha kolay buharlaştırılması sağlanır.
– Azeotropik distilasyon: Azeotrop adı verilen, kaynama noktası sabit olan ve distilasyonla ayrılamayan karışımların ayrılmasında kullanılır. Karışıma bir üçüncü bileşen eklenerek azeotropun bozulması ve bileşenlerin ayrılması sağlanır.
Distilasyonun Kullanım Alanları Nelerdir?
Distilasyon yöntemi, pek çok alanda farklı amaçlarla kullanılmaktadır. Bazı kullanım alanları şunlardır:
– Petrol sanayisi: Ham petrolün farklı fraksiyonlara (benzin, dizel, gaz yağı, fuel oil vb.) ayrılması için fraksiyonel distilasyon yöntemi kullanılır.
– Alkol sanayisi: Şekerli sıvıların mayalanmasıyla oluşan alkolün saflaştırılması için basit distilasyon yöntemi kullanılır.
– Parfüm sanayisi: Bitkilerden elde edilen uçucu yağların saflaştırılması için buhar distilasyonu yöntemi kullanılır.
– Su arıtma: Deniz suyu veya kirli suyun içilebilir hale getirilmesi için vakum distilasyonu yöntemi kullanılır.
– Kimya laboratuvarları: Kimyasal reaksiyonlarda oluşan veya kullanılan çözeltilerin saflaştırılması veya konsantrasyonlarının ayarlanması için basit veya fraksiyonel distilasyon yöntemleri kullanılır.