التقطير الجزيئي هو عملية تقطير تفريغي متخصص يستخدم لفصل وتنقية المواد الحساسة حرارياً.وتعمل هذه العملية تحت ضغط منخفض للغاية (≈ 0.01 تور) وتستخدم الاختلافات في متوسط المسار الحر للجزيئات لتحقيق الفصل دون غليان.وتتضمن العملية خمس خطوات رئيسية: تشكيل طبقة سائلة على سطح ساخن، والتبخر الحر للجزيئات، وحركة الجزيئات إلى سطح التكثيف، وتكثيف الجزيئات، وتجميع المقطرات والمخلفات.وتتميز هذه الطريقة بكفاءة عالية لمعالجة الجزيئات المعقدة والمنتجات الطبيعية، مما يضمن الحد الأدنى من التدهور الحراري واستهلاك الطاقة.
شرح النقاط الرئيسية:
-
تكوين طبقة سائلة على سطح التسخين:
- يتم إدخال مادة التغذية في وعاء التقطير وتتدفق إلى أسفل الجدران المسخنة.
- تعمل ماسحات PTFE على نشر السائل في طبقة رقيقة، مما يضمن تسخينًا موحدًا وتبخرًا فعالاً.
- يُعد تكوين الغشاء الرقيق أمرًا بالغ الأهمية لأنه يزيد من مساحة السطح للتبخر ويقلل من وقت التعرض الحراري للمادة.
-
التبخر الحر لجزيئات المكونات:
- يتم تسخين الطبقة السائلة، مما يؤدي إلى تبخر الجزيئات الأخف وزنًا من السطح.
- يحدث هذا التبخر تحت ظروف تفريغ عالية، مما يقلل بشكل كبير من درجات غليان المكونات.
- تتجنب العملية الغليان، وهو أمر ضروري لمنع التدهور الحراري للمواد الحساسة.
-
حركة جزيئات المكونات إلى سطح التكثيف:
- تنتقل الجزيئات المتبخرة مسافة قصيرة إلى سطح التكثيف بسبب الفراغ العالي والقرب الشديد من الأسطح.
- وتصل الجزيئات الخفيفة ذات المسارات الحرة المتوسطة الأطول إلى المكثف، بينما تعود الجزيئات الأثقل ذات المسارات الحرة المتوسطة الأقصر إلى الطور السائل.
- تستفيد هذه الخطوة من الاختلافات في المسارات الحرة المتوسطة للجزيئات لتحقيق الفصل.
-
تكثيف الجزيئات المكوِّنة:
- تتكثف الجزيئات المتبخرة على سطح التكثيف المبرد، مكونة طبقة سائلة.
- يتم تجميع السائل المكثف كنواتج التقطير، وهو المنتج المنقى.
- عملية التكثيف سريعة، مما يضمن الحد الأدنى من التعرض للحرارة والحفاظ على سلامة المكونات المقطرة.
-
جمع نواتج التقطير والمخلفات:
- يتم تجميع نواتج التقطير من سطح التكثيف، بينما يتم تجميع البقايا (المواد غير المتبخرة) في قاع الوعاء.
- ويمكن إعادة تدوير البقايا من خلال خط التغذية لمزيد من التقطير، مما يضمن أقصى قدر من الإنتاجية والنقاء.
- تكمل هذه الخطوة عملية الفصل، مما ينتج عنه منتجات عالية النقاء مناسبة لمختلف التطبيقات.
ويُعد التقطير الجزيئي مفيدًا بشكل خاص لمعالجة المركبات الحساسة حراريًا وذات الوزن الجزيئي المرتفع، مثل القنب والزيوت الأساسية والفيتامينات.إن كفاءة العملية والحد الأدنى من التدهور الحراري واستهلاك الطاقة يجعلها طريقة مفضلة في الصناعات التي تتطلب فصل وتنقية عالية النقاء.
جدول ملخص:
| الخطوة | العملية | التفاصيل الرئيسية |
|---|---|---|
| 1 | تشكيل غشاء سائل | تشكل مادة التغذية طبقة رقيقة على الجدران المسخنة باستخدام ماسحات PTFE لتسخين موحد. |
| 2 | التبخر الحر | تتبخر الجزيئات الخفيفة تحت تفريغ الهواء العالي، مع تجنب الغليان لمنع التدهور. |
| 3 | الحركة إلى سطح التكثيف | تنتقل الجزيئات لمسافات قصيرة؛ حيث تتكثف الجزيئات الأخف وزنًا وتعود الجزيئات الأثقل وزنًا إلى السائل. |
| 4 | التكثيف | تتكثف الجزيئات المتبخرة على سطح أكثر برودة مكونةً نواتج تقطير منقاة. |
| 5 | التجميع | يتم تجميع نواتج التقطير وإعادة تدوير البقايا لتحقيق أقصى قدر من الإنتاجية والنقاء. |
اكتشف كيف يمكن للتقطير الجزيئي أن يعزز عملية الفصل عالية النقاء لديك- اتصل بنا اليوم !
