Définition et exemples de distillation fractionnée

La distillation fractionnée est un processus par lequel les composants d'un produit chimique mélange sont séparés en différentes parties (appelées fractions) selon leurs différentes points d'ébullition. La distillation fractionnée est utilisée pour purifier les produits chimiques et séparer les mélanges pour obtenir leurs composants.

La technique est utilisée dans les laboratoires et dans l'industrie, où le processus a une grande importance commerciale. L'industrie chimique et pétrolière s'appuie sur la distillation fractionnée.

Vapeurs de ébullition Les solutions sont passées le long d'une colonne haute, appelée colonne de fractionnement. La colonne est remplie de billes de plastique ou de verre pour améliorer la séparation en fournissant plus de surface pour la condensation et l'évaporation. La température de la colonne diminue progressivement sur toute sa longueur. Les composants ayant un point d'ébullition plus élevé se condensent sur la colonne et reviennent à la

Théoriquement, le fait d'avoir plus de billes ou de plaques améliore la séparation, mais l'ajout de plaques augmente également le temps et l'énergie nécessaires pour terminer une distillation.

L'essence et de nombreux autres produits chimiques sont produits à partir de pétrole brut par distillation fractionnée. Le pétrole brut est chauffé jusqu'à ce qu'il s'évapore. Différentes fractions se condensent à certaines plages de température. Les produits chimiques dans une certaine fraction sont des hydrocarbures avec un nombre comparable d'atomes de carbone. Du chaud au froid (les plus gros hydrocarbures au plus petit), les fractions peuvent être des résidus (utilisés pour fabriquer du bitume), du mazout, du diesel, du kérosène, du naphta, de l'essence et du gaz de raffinerie.

La distillation fractionnée ne peut pas séparer complètement les composants d'un mélange d'éthanol et d'eau malgré les différents points d'ébullition des deux produits chimiques. L'eau bout à 100 degrés Celsius tandis que l'éthanol bout à 78,4 degrés Celsius. Si un mélange alcool-eau est bouilli, l'éthanol se concentrera dans la vapeur, mais seulement jusqu'à un certain point, car l'alcool et l'eau forment un azéotrope. Une fois que le mélange atteint le point où il se compose de 96% d'éthanol et de 4% d'eau, le mélange est plus volatil (bout à 78,2 degrés Celsius) que l'éthanol.

La distillation fractionnée diffère de la simple distillation car la colonne de fractionnement sépare naturellement les composés en fonction de leurs points d'ébullition. Il est possible d'isoler des produits chimiques en utilisant une simple distillation, mais cela nécessite un contrôle minutieux de la température car une seule "fraction" peut être isolée à la fois.

Comment savez-vous s'il faut utiliser une distillation simple ou une distillation fractionnée pour séparer un mélange? La distillation simple est plus rapide, plus simple et utilise moins d'énergie, mais elle n'est vraiment utile que est une grande différence entre les points d'ébullition des fractions souhaitées (plus de 70 degrés Celcius). S'il n'y a qu'une petite différence de température entre les fractions, la distillation fractionnée est votre meilleur choix.

Voici une ventilation des différences entre la distillation simple et fractionnée: