ما هو التقطير وما هي استخداماته وأنواعه
ما هو التقطير وما هي استخداماته وأنواعه؟ التقطير هو عبارةٌ عن عملية فصل مكونات الخليط الذي يتشكل من السوائل وذلك عن طريق تسخين السائل حتى درجة الغليان فيؤدي ذلك لتبخر السائل مكونًا بخارًا يمرّ عبر الأنابيب
التي تبرده لدرجة حرارةٍ منخفضة، ومن ثمّ يتكاثف هذا البخار ليشكل ناتج التقطير
والذي يعبر عن الشكل النقي من السائل الأصلي، وأثناء عملية التبخر تُترك العديد
من الشوائب موجودةً في وعاء التفاعل وبالتالي لاتحوي نواتج التقطير على شوائب،
وتستخدم هذه الطريقة لتنقية المركبات في المحلول أي تخليصه من
الشوائب أو لفصل خليط من المواد التي تكون درجات غليانها متفاوتة، فمثلًا عند وجود مزيجٍ
من مركبين لكلًّ منهما درجة غليان مختلفة عن الآخر حينها يمكن فصل المركبين باستخدام عملية التقطير،
فيتمّ رفع درجة الحرارة لتصل إلى درجة غليان أحد المركبين مما يؤدي إلى تبخره وخروجه إلى وعاء ناتج
التقطير ويبقى المركب الثاني موجودًا في الوعاء الأول، وبهذا تعدّ درجة الحرارة هي الجزء الرئيسي لعملية التقطير،
ويمكن لهذه العملية أن تتمّ على الغازات وليس على السوائل فقط.
نشأ مفهوم التقطير حين اخترع العالم الكيميائي جابر بن حيان جهاز الإنبيق والذي استخدمه في عملية التقطير، ومع مرور السنوات انتشر مفهوم التقطير بين العلماء الكيميائيين وتنوعت صناعة أجهزة التقطير وتطورت أيضًا، وعثر على بقايا أجهزة تقطير صنعت من الطين في وادي إندوس في الباكستان، كما تعددت استخدامات هذه العملية فمنهم من استخدموها لإنتاج العطور أو لصناعة المشروبات الكحولية وغيرها من الإستخدامات، وهكذا انتشر استخدام التقطير حتّى في القرن الثاني عشر فاستخدم في الصين وإيطاليا ومازالت هذه التقنية تستخدم حتى هذه الأيام.
يتألف جهاز التقطير من عدة مكونات وهي:
- وعاءٌ يوضع في المزيج المراد تقطيره أو تنقيته، ويكون موضوعًا على اللهب، وفي أعلى الوعاء ميزان حرارة لقياس درجة حرارة المزيج.
- أنبوبٌ يحوي طبقتين من الزجاج الطبقة الداخلية يعبر فيها البخار المتكاثف والطبقة الخارجية تحوي على فتحتين فتحة يدخل منها الماء والأخرى يخرج منها وذلك لضمان تبديل الماء الذي يقوم بتبريد القطرات المنتقلة في الطبقة الداخلية ويُدعى هذا الأنبوب بالمكثف.
- وعاءٌ يتم فيه استقبال نواتج التقطير القادمة من الأنبوب.
- سداداتٌ موضوعةٌ على فتحتي الوعائين.
من أهم استخدامات التقطير المفيدة والمختلفة في عدة مجالات هي:
- تنقية النفط والوقود: حيث تتمّ تنقية كلٍّ منهما من الشوائب التي تتواجد فيه عند استخراجه من مصدره الرئيسي وبذلك يستخدم دون أن يحوي على شوائب كاستخدامه كوقودٍ للسيارة وبالتالي يكون كما خاليًا من أيّة شائبة يمكن أن تضرّ السيارة.
- تصفية مياه الشرب: تتمّ هذه العملية باستخدام التقطير للحصول على مياهٍ صالحةٍ للشرب من مياه البحار المالحة إضافةً لتنقيتها من أيّ شوائبٍ كيميائيّة.
- في المشروبات الكحوليّة: يستخدم التقطير لتصفية
- المشروبات الكحولية من المواد المُستخلصة منها.
- في صناعة مواد ومستحضرات التجميل.
- صناعة الأدوية.
- في الصناعات التحويليّة المختلفة.
لعمليّة التقطير أنواعٌ عديدةٌ وهي:
- التقطير البسيط: يستخدم في الحالات التي يكون فيها اختلاف كبير
- في نقاط غليان السوائل المشكلة للمزيج أو لفصل السوائل عن المواد الصلبة.
- التقطير بالبخار: يستخدم هذا النوع لفصل
- مكونات المزيج الحساسة للحرارة.
- التقطير بالتجزئة: يستخدم في حالة تقارب نقاط
- غليان المواد المكونة للخليط من بعضها.
- التقطير بالتفريغ: يستخدم عندما تكون
- المواد ذات درجات غليانٍ مرتفعة.
