لإجراء تجربة التقطير، تختلف المعدات المطلوبة حسب نوع التقطير الذي يتم إجراؤه، مثل التقطير التجزيئي أو التقطير بالتفريغ أو التقطير قصير المسار.تتضمن المكونات الأساسية عادةً دورق التقطير ومصدر حرارة ومكثف ودورق استقبال ومقياس حرارة.بالنسبة لطرق التقطير الأكثر تخصصًا مثل التقطير بالتفريغ أو التقطير قصير المسار، قد يكون من الضروري استخدام معدات إضافية مثل المضخات الفراغية والمبردات والمبخرات الدوارة.ويعتمد اختيار المعدات على المتطلبات المحددة للتجربة، بما في ذلك درجات غليان المواد التي يتم تقطيرها ومستوى الدقة المطلوبة في عملية الفصل.
شرح النقاط الرئيسية:

-
دورق التقطير:
- قارورة التقطير، وغالبًا ما تكون قارورة مستديرة القاع، حيث يوضع الخليط السائل.يتم تسخينها لتحفيز الغليان، مما يؤدي إلى تبخير المكونات عند نقاط غليان كل منها.يجب أن تكون القارورة مصنوعة من مادة مقاومة للحرارة، مثل زجاج البورسليكات، لتحمل درجات الحرارة العالية.
-
مصدر الحرارة:
-
مصدر الحرارة ضروري لتوفير الطاقة اللازمة لتبخير الخليط السائل.تشمل مصادر الحرارة الشائعة ما يلي:
- الألواح الساخنة أو عباءات التسخين:تُستخدم للتحكم الدقيق في درجة الحرارة.
- حمامات الماء أو الزيت:توفر تدفئة موحدة ومناسبة للمواد الحساسة للحرارة.
- مواقد بنسن:يستخدم لإعدادات التقطير البسيطة ولكنه يوفر تحكمًا أقل دقة في درجة الحرارة.
-
مصدر الحرارة ضروري لتوفير الطاقة اللازمة لتبخير الخليط السائل.تشمل مصادر الحرارة الشائعة ما يلي:
-
المكثف:
-
يقوم المكثف بتبريد المكونات المتبخرة وتحويلها مرة أخرى إلى شكل سائل.هناك عدة أنواع من المكثفات:
- مكثف ليبيغ:أنبوب مستقيم محاط بغلاف مائي، يستخدم عادة للتقطير البسيط.
- مكثف غراهام:أنبوب ملفوف داخل غلاف مائي، يوفر سطح تبريد أكبر.
- مكثف مبرد:يُستخدم في التقطير قصير المسار، حيث يتم تبريد المكثف إلى درجات حرارة منخفضة للغاية لتجميع المكونات المتطايرة.
-
يقوم المكثف بتبريد المكونات المتبخرة وتحويلها مرة أخرى إلى شكل سائل.هناك عدة أنواع من المكثفات:
-
دورق الاستقبال:
- يجمع دورق الاستقبال السائل المكثف (نواتج التقطير) بعد مروره عبر المكثف.وعادةً ما يكون عادةً دورق مستدير القاع أو دورق إرلنماير، اعتمادًا على حجم نواتج التقطير المتوقعة.
-
ميزان الحرارة:
- يستخدم مقياس الحرارة لمراقبة درجة حرارة البخار أثناء ارتفاعه عبر جهاز التقطير.وهذا أمر بالغ الأهمية لتحديد درجات غليان المكونات وضمان فعالية عملية الفصل.
-
عمود التجزئة (للتقطير التجزيئي):
- في التقطير التجزيئي، يتم وضع عمود تجزئة بين دورق التقطير والمكثف.يحتوي هذا العمود على مادة تعبئة (على سبيل المثال، حبات زجاجية أو شبكة معدنية) توفر مساحة سطح كبيرة لتكثيف البخار وإعادة تبخيره، مما يعزز فصل المكونات ذات نقاط الغليان المتشابهة.
-
مضخة التفريغ (للتقطير بالتفريغ):
- يتطلب التقطير بالتفريغ مضخة تفريغ لتقليل الضغط داخل نظام التقطير.ويقلل خفض الضغط من درجات غليان المكونات، مما يسمح بتقطير المواد الحساسة للحرارة دون تحلل.
-
المبخر الدوار (للتقطير المتخصص):
- يُستخدم المبخر الدوار (Rotovap) في تطبيقات مثل تقطير القنب أو عند العمل بأحجام صغيرة.ويتكون من دوران دوراني ومضخة تفريغ ومكثف.يزيد الدوران من مساحة سطح السائل، مما يسرع من التبخر، بينما يقلل التفريغ من درجة الغليان.
-
المبرد أو مصدر مياه التبريد:
- يتم استخدام مبرد أو حمام ماء بارد لتبريد المكثف، مما يضمن تكثيف البخار بكفاءة.في بعض التركيبات، يتم استخدام مبرد معاد تدويره للحفاظ على درجة حرارة تبريد ثابتة.
-
وحدة التحكم في التفريغ (للدقة):
- يُستخدم جهاز التحكم في التفريغ في الإعدادات المتقدمة لتنظيم الضغط بدقة داخل نظام التقطير.وهذا مهم بشكل خاص في التقطير بالتفريغ والتقطير قصير المسار، حيث يكون الحفاظ على ضغط محدد أمرًا بالغ الأهمية للفصل الفعال.
-
إعداد التقطير قصير المسار:
- يتضمن التقطير قصير المسار إعدادًا متخصصًا حيث ينتقل ناتج التقطير مباشرةً من مصباح زجاجي إلى آخر دون وجود مكثف تقليدي يفصل بين الغرف.وتعد هذه الطريقة فعالة لتنقية المركبات الحساسة للحرارة مع فترات مكوث قصيرة جدًا.
-
الأغشية الممسوحة ومخازن المسار القصير الجزيئي:
- وهي أنظمة تقطير متقدمة تستخدم في عمليات الفصل عالية النقاء، خاصة في صناعات مثل استخلاص القنب.وهي تعمل تحت تفريغ عالٍ وهي مصممة للتعامل مع المواد اللزجة أو الحساسة للحرارة.
من خلال اختيار المعدات المناسبة وتجميعها بعناية، يمكنك ضمان نجاح تجربة التقطير الخاصة بك، سواء كانت تتضمن التقطير البسيط أو التجزيئي أو التفريغي أو التقطير قصير المسار.لكل طريقة متطلباتها الفريدة، وسيساعدك فهمها على تحقيق المستوى المطلوب من الفصل والنقاء.
جدول ملخص:
المعدات | الغرض | أمثلة |
---|---|---|
دورق التقطير | يحمل الخليط السائل للتسخين والتبخير | قارورة مستديرة القاع (زجاج البورسليكات) |
مصدر الحرارة | يوفر الطاقة لتبخير الخليط السائل | ألواح التسخين، وأغطية التسخين، وحمامات الماء/الزيت، وشعلات بنسن |
المكثف | يبرد المكونات المتبخرة إلى شكل سائل مرة أخرى | مكثف ليبيغ، مكثف غراهام، مكثف غراهام، مكثف مبرد |
دورق الاستقبال | يجمع السائل المكثف (نواتج التقطير) | دورق مستدير القاع أو دورق إرلينماير |
مقياس الحرارة | يراقب درجة حرارة البخار للفصل الفعال | مقياس حرارة قياسي أو رقمي |
عمود التجزئة | يعزز فصل المكونات ذات نقاط الغليان المتشابهة | معبأة بخرز زجاجي أو شبكة معدنية |
مضخة تفريغ الهواء | تقلل الضغط من أجل التقطير بالتفريغ | مضخة دوارة ذات ريشة دوارة، مضخة غشائية |
مبخر دوار | يسرع التبخير للأحجام الصغيرة أو المواد الحساسة للحرارة | روتوفاب مزود بمضخة تفريغ ومكثف |
مبرد/مصدر تبريد | يحافظ على تبريد المكثف للتكثيف الفعال | إعادة تدوير المبرد وحوض الماء البارد |
جهاز التحكم في التفريغ | تنظم الضغط بدقة في إعدادات التقطير المتقدمة | جهاز تحكم رقمي في التفريغ |
إعداد المسار القصير | ينقي المركبات الحساسة للحرارة بأقل وقت إقامة | نظام المصباح الزجاجي إلى المصباح |
قضبان غشاء ممسوح/قضبان جزيئية | عمليات فصل عالية النقاء للمواد اللزجة أو الحساسة للحرارة | أنظمة متقدمة لاستخلاص القنب |
هل أنت مستعد لإعداد تجربة التقطير الخاصة بك؟ اتصل بخبرائنا اليوم للحصول على مشورة شخصية وتوصيات بشأن المعدات!