فريق التقنية · Kintek Solution

التقطير الجزيئي هو تقنية فصل متخصصة تعمل تحت ظروف التفريغ العالي، وتستفيد من الاختلافات في متوسط المسار الحر للجزيئات لفصل وتنقية المركبات غير المستقرة حرارياً ذات التقلب المنخفض ونقاط الغليان العالية.وتنطوي العملية على تسخين خليط سائل على سطح ما، والسماح للجزيئات بالخروج إلى المرحلة الغازية، ثم تكثيفها على سطح أكثر برودة.ويكمن مفتاح فعاليتها في قصر مدة المكوث في منطقة التسخين، وتقليل التصادمات بين الجزيئات، ودرجات حرارة التشغيل المنخفضة، مما يمنع التدهور الحراري للمواد الحساسة.هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لفصل المركبات ذات درجات الغليان المتشابهة أو تلك الحساسة للحرارة.

شرح النقاط الرئيسية:

1. مبدأ التقطير الجزيئي:

   • يستند التقطير الجزيئي على متوسط المسار الحر للجزيئات، وهو متوسط المسافة التي يقطعها الجزيء قبل الاصطدام بجزيء آخر.وفي ظل ظروف الفراغ العالي، يزداد متوسط المسار الحر، مما يسمح للجزيئات بالانتقال لمسافة أبعد دون تصادم.
   • معادلة المسار الحر المتوسط هي
     [
     • L = \\frac{0.707K \cdot T}{\pi d^2 P}]
     • ]
     • حيث:
     • (L) = متوسط المسار الحر,
     • (K) = ثابت بولتزمان,
   • (T) = درجة الحرارة,

2. (د) = القطر الجزيئي الفعال, (P) = الضغط.

   • تضمن هذه العملية فصل الجزيئات ذات المسارات الحرة المتوسطة المختلفة بناءً على مسافات انتقالها الفردية، مما يتيح الفصل الفعال للمركبات.
   • ظروف التفريغ العالي

3. : التفريغ العالي ضروري للتقطير الجزيئي لأنه يقلل من الضغط في النظام، مما يزيد من متوسط المسار الحر للجزيئات.ويقلل هذا من التصادمات بين الجزيئات، مما يسمح بفصل المركبات على أساس تطايرها ووزنها الجزيئي.

   • يقلل التفريغ أيضًا من درجات غليان المركبات، مما يتيح التقطير في درجات حرارة أقل بكثير من الطرق التقليدية.وهذا أمر بالغ الأهمية للمواد الحساسة للحرارة التي قد تتحلل في درجات حرارة أعلى.
   • التسخين والتبخر

4. : ينتشر الخليط السائل كطبقة رقيقة على سطح مسخن، مما يضمن تسخينًا موحدًا ويقلل من وقت المكوث في منطقة التسخين.وهذا يقلل من خطر التدهور الحراري.

   • عندما يتم تسخين السائل، تتبخر الجزيئات الأخف وزنًا أولاً، حيث تتبخر الجزيئات الأخف وزنًا أولاً، وتتسرب من سطح السائل إلى الطور الغازي.يحدد الفرق في المسارات الحرة المتوسطة للجزيئات المسافة التي تقطعها الجزيئات قبل التكثيف.
   • التكثيف

5. : بعد التبخر، تنتقل الجزيئات مسافة قصيرة إلى سطح مكثف مبرد، حيث يتم تجميعها.صُممت المسافة بين أسطح التسخين والتبريد لتكون أقل من متوسط المسار الحر للجزيئات، مما يضمن الفصل الفعال.

   • يبرد المكثف البخار بسرعة، مما يؤدي إلى تكثيفه مرة أخرى إلى سائل.هذه العملية فعالة للغاية لأنها تقلل من الوقت الذي تقضيه الجزيئات في مرحلة البخار، مما يقلل من فرصة حدوث تصادمات بين الجزيئات.
   • الفصل على أساس الوزن الجزيئي والتطاير

6. : سوف تتكثف الجزيئات ذات المسارات الحرة المتوسطة الأقصر (الأثقل أو الأقل تطايرًا) بالقرب من سطح التسخين، بينما الجزيئات الأخف أو الأكثر تطايرًا ستنتقل لمسافة أبعد قبل التكثيف.

   • يسمح هذا الاختلاف في مسافة الانتقال بفصل المركبات ذات درجات الغليان المتشابهة أو تلك التي يصعب فصلها باستخدام طرق التقطير التقليدية. مزايا التقطير الجزيئي
   • : درجات حرارة التشغيل المنخفضة
   • :يسمح التفريغ العالي بالتقطير في درجات حرارة أقل بكثير، مما يجعله مثاليًا للمواد الحساسة للحرارة. وقت مكوث قصير
   • :يقلل التسخين والتبريد السريع من الوقت الذي تقضيه المادة في منطقة التسخين، مما يقلل من خطر التدهور الحراري. نقاوة عالية

7. :تحقق العملية كفاءة فصل عالية، مما يؤدي إلى منتجات عالية النقاء. تعدد الاستخدامات

   • :يمكنه التعامل مع المخاليط المعقدة، بما في ذلك المخاليط ذات درجات الغليان العالية أو منخفضة التقلب.
     • التطبيقات
     • :
     • يُستخدم التقطير الجزيئي على نطاق واسع في صناعات مثل المستحضرات الصيدلانية ومعالجة الأغذية والتصنيع الكيميائي.وهو مفيد بشكل خاص في:

8. تنقية الفيتامينات والزيوت الأساسية والمركبات الأخرى الحساسة للحرارة. فصل الأحماض الدهنية والشموع وغيرها من المواد عالية الغليان.

   • تركيز المنتجات الطبيعية مثل زيوت الأسماك والمستخلصات النباتية.
     • تصميم المعدات : تشتمل المعدات عادةً على:
     • A سطح التسخين لتبخير الخليط السائل.
     • A مكثف لتبريد البخار وتجميعه.
     • A مضخة تفريغ الهواء للحفاظ على ظروف تفريغ عالية.

A

جهاز غسيل محوري

أو الممسحة لنشر السائل في طبقة رقيقة على سطح التسخين، مما يضمن كفاءة نقل الحرارة والتبخر.	من خلال فهم هذه النقاط الرئيسية، يمكن للمرء أن يقدّر دقة وكفاءة التقطير الجزيئي، مما يجعله أداة لا تقدر بثمن لفصل وتنقية المواد المعقدة والحساسة للحرارة.
جدول ملخص:	الجانب الرئيسي
التفاصيل	المبدأ
استنادًا إلى متوسط المسار الحر للجزيئات في ظروف التفريغ العالي.	الفراغ العالي
يقلل الضغط، ويزيد من متوسط المسار الحر، ويقلل من نقاط الغليان.	التسخين والتبخير
يتم تسخين السائل كغشاء رقيق، مما يقلل من التدهور الحراري.	التكثيف
يتكثف البخار على سطح مبرد، مما يضمن الفصل الفعال.	المزايا
درجات حرارة منخفضة، وزمن مكوث قصير، ونقاء عالٍ، وتعدد الاستخدامات.	التطبيقات

المستحضرات الصيدلانية ومعالجة الأغذية والتصنيع الكيميائي. المعدات سطح تسخين، ومكثف، ومضخة تفريغ، وجهاز تنقية الغاز المحوري.