主な違い–水蒸気蒸留と分別蒸留

ほとんどの天然に存在する化合物は、互いに混合されたいくつかの成分があるため、純粋ではありません。サンプルに存在するこれらの不要な成分を不純物と呼びます。混合物中の物質を分離または精製するためのいくつかの異なる技術があります。蒸留はそのような方法の1つです。蒸留は、加熱と冷却のプロセスによって液体を精製する行為です。蒸留には、単純蒸留、水蒸気蒸留、分別蒸留、減圧蒸留の4つの主要なタイプがあります。水蒸気蒸留と分別蒸留の主な違いは 水蒸気蒸留は熱に弱い成分を分離するために使用されますが、分別蒸留は原油中の炭化水素留分を分離するために使用されます。

対象となる主要分野

1.水蒸気蒸留とは –定義、原則、技術 2.分別蒸留とは何ですか –定義、プロセスのステップ 3.水蒸気蒸留と分別蒸留の違いは何ですか –主な違いの比較

重要な用語：沸点、蒸留、分別蒸留、不純物、水蒸気蒸留、蒸気、蒸気圧

水蒸気蒸留とは

水蒸気蒸留は、混合物中の熱に弱い成分を分離するために使用されるプロセスです。したがって、不純物を含む化合物の精製技術として使用されます。この分離を行うには、混合物の成分が揮発性である必要があります。

水蒸気蒸留プロセスの背後にある原理は、実際の沸点より低い温度で成分を気化させることによって成分を分離することです。特に記載がない限り、一部の化合物は沸点で分解する可能性があるため、分離を正確に行うことができません。

図1：水蒸気蒸留装置

混合物中の成分の沸点を下げるために、蒸気または水が混合物に加えられる。混合物を丸底フラスコに充填し、次に蒸留装置に固定する。次に、混合物を攪拌しながら加熱する。これにより、混合物の成分が気相に作用し、装置内に蒸気圧が発生します。これにより、装置内の蒸気圧が上昇します。すべてのコンポーネントからの全蒸気圧が大気圧を超えると、混合物は沸騰し始めます。ここでは、温度が沸点に等しいためではなく、蒸気圧が上昇しているために、混合物が沸騰しています。したがって、沸騰は沸点よりも低い温度で起こります。

分別蒸留とは

分別蒸留は、原油中の炭化水素成分を分離するために使用されるプロセスです。この方法には、沸点の違いに応じて重要な成分を分離することが含まれます。言い換えれば、それは原油の分別のために蒸留を使用します。

分別蒸留プロセスのステップ

1. 原油は高圧で非常に高温に加熱されます。
2. その後、原油が気化し始めます。
3. 次に、この蒸気は、カラムの底部から分別蒸留カラムに入る。
4. このカラムは、小さな穴のあるプレートで構成されています（プレートはさまざまなレベルまたは高さにあります）。これらの穴により、蒸気がカラムを通過できます。
5. カラム全体に温度勾配があります。底部は高温の蒸気で満たされていますが、カラムの上部は低温です。
6. カラムを通過する蒸気は冷却されます。
7. 蒸気の沸点がカラムの温度と等しくなる時点で、蒸気は凝縮して液体を形成します。
8. 蒸気は、沸点の異なる成分の混合物で構成されています。したがって、さまざまなコンポーネントがさまざまな温度でさまざまなカラムの高さで凝縮します。
9. プレートは凝縮した液体を収集します。これらの液体は凝縮器でさらに冷却することができ、さらなる処理のために貯蔵タンクに移されます。

図2：分別蒸留装置

異なるプレートから集められた液体部分は、原油の画分と呼ばれます。この分別蒸留法から、沸点にわずかな違いさえある成分の混合物を分離することができます。

水蒸気蒸留と分別蒸留の違い

意味

水蒸気蒸留： 水蒸気蒸留は、混合物中の熱に弱い成分を分離するために使用されるプロセスです。

分別蒸留： 分別蒸留は、原油中の炭化水素成分を分離するために使用されるプロセスです。

技術

水蒸気蒸留： 水蒸気蒸留は、蒸留とそれに続く凝縮によって行われます。

分別蒸留： 分別蒸留は、蒸留と凝縮を繰り返すことによって行われます。

原理

水蒸気蒸留： 水蒸気蒸留は、化学成分を沸点未満の温度で気化させることによって行われます。

分別蒸留： 分別蒸留は、化学成分を沸点で気化させることによって行われます。

主な用途

水蒸気蒸留： 水蒸気蒸留は、熱に敏感な成分を分離するために使用されます。

分別蒸留： 分別蒸留は、原油中のさまざまな炭化水素留分を分離するために使用されます。

結論

蒸留は、加熱と冷却のプロセスによって液体を精製する行為です。水蒸気蒸留と分別蒸留は2種類の蒸留方法です。水蒸気蒸留と分別蒸留の主な違いは、水蒸気蒸留は感熱成分を分離するために使用されるのに対し、分別蒸留は原油中の炭化水素画分を分離するために使用されることです。

参照：

1.ヘルメンスティン、アン・マリー。 「化学における水蒸気蒸留の定義と原理。」 ThoughtCo、2017年9月13日、こちらから入手可能2。 「水蒸気蒸留。」ウィキペディア、ウィキメディア財団、2017年9月22日、こちらから入手可能3。 「分別蒸留」。 [メール保護]、こちらから入手できます。

画像提供：

1.「Steamdist」 JoannaKośmider–自作、パブリックドメイン）CommonsWikimedia2経由。 「分別蒸留ラボ装置ブランクバージョン」WilliamCrochot著– Commons Wikimedia経由のFractional_distillation_lab_apparatus.svg（CC BY-SA 3.0）