Qu'est-ce que la distillation? Définition de la chimie
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La distillation est un processus de séparation important en chimie, industrie et science alimentaire. Voici la définition de la distillation et un regard sur les types de distillation et ses utilisations.
Points clés à retenir: Distillation
- La distillation est le processus de séparation des composants d'un mélange basé sur différents points d'ébullition.
- Des exemples d'utilisations de la distillation comprennent la purification de l'alcool, le dessalement, le raffinage du pétrole brut et la production de gaz liquéfiés à partir de l'air.
- Les humains utilisent la distillation depuis au moins 3000 ans avant JC dans la vallée de l'Indus.
Définition de la distillation
La distillation est une méthode largement utilisée pour séparer les mélanges en fonction des différences dans les conditions requises pour changer la phase des composants du mélange. Pour séparer un mélange de liquides, le liquide peut être chauffé pour forcer des composants, qui ont des points d'ébullition différents, dans la phase gazeuse. Le gaz est ensuite condensé à nouveau sous forme liquide et collecté. La répétition du processus sur le liquide collecté pour améliorer la pureté du produit est appelée double distillation. Bien que le terme soit le plus souvent appliqué aux liquides, le processus inverse peut être utilisé pour séparer les gaz en liquéfiant les composants en utilisant les changements de température et / ou de pression.
Une plante qui effectue la distillation est appelée distillerie. L'appareil utilisé pour effectuer la distillation est appelé encore.
Histoire
La première preuve connue de distillation provient d'un appareil de distillation en terre cuite datant de 3000 avant JC dans la vallée de l'Indus au Pakistan. La distillation était connue pour être utilisée par les Babyloniens de Mésopotamie. Au départ, la distillation aurait été utilisée pour fabriquer des parfums. La distillation des boissons s'est produite beaucoup plus tard. Le chimiste arabe Al-Kindi distillait de l'alcool au 9e siècle à Irag. La distillation des boissons alcoolisées semble courante en Italie et en Chine à partir du XIIe siècle.
Utilisations de la distillation
La distillation est utilisée pour de nombreux procédés commerciaux, tels que la production d'essence, d'eau distillée, de xylène, d'alcool, de paraffine, de kérosène et de nombreux autres liquides. Le gaz peut être liquéfié et séparé. Par exemple: l'azote, l'oxygène et l'argon sont distillés de l'air.
Types de distillation
Les types de distillation comprennent la distillation simple, la distillation fractionnée (différentes «fractions» volatiles sont collectées au fur et à mesure qu'elles sont produites) et la distillation destructive (généralement, un matériau est chauffé de sorte qu'il se décompose en composés pour la collecte).
Distillation simple
Une distillation simple peut être utilisée lorsque les points d'ébullition de deux liquides sont sensiblement différents l'un de l'autre ou pour séparer les liquides des solides ou des composants non volatils. En distillation simple, un mélange est chauffé pour changer le composant le plus volatil d'un liquide en vapeur. La vapeur monte et passe dans un condenseur. Habituellement, le condenseur est refroidi (par exemple, en faisant couler de l'eau froide autour de lui) pour favoriser la condensation de la vapeur, qui est collectée.
Distillation à la vapeur
La distillation à la vapeur est utilisée pour séparer les composants sensibles à la chaleur. De la vapeur est ajoutée au mélange, ce qui provoque sa vaporisation. Cette vapeur est refroidie et condensée en deux fractions liquides. Parfois, les fractions sont collectées séparément, ou elles peuvent avoir des valeurs de densité différentes, elles se séparent donc toutes seules. Un exemple est la distillation à la vapeur des fleurs pour produire de l'huile essentielle et un distillat à base d'eau.
Distillation fractionnée
La distillation fractionnée est utilisée lorsque les points d'ébullition des composants d'un mélange sont proches les uns des autres, comme déterminé en utilisant la loi de Raoult. Une colonne de fractionnement est utilisée pour séparer les composants utilisés d'une série de distillations appelées rectification. En distillation fractionnée, un mélange est chauffé de sorte que la vapeur monte et pénètre dans la colonne de fractionnement. Lorsque la vapeur se refroidit, elle se condense sur le matériau d'emballage de la colonne. La chaleur de la vapeur montante fait que ce liquide se vaporise à nouveau, le déplaçant le long de la colonne et donnant finalement un échantillon de plus grande pureté du composant le plus volatil du mélange.
Distillation sous vide
La distillation sous vide est utilisée pour séparer les composants qui ont des points d'ébullition élevés. L'abaissement de la pression de l'appareil abaisse également les points d'ébullition. Sinon, le processus est similaire à d'autres formes de distillation. La distillation sous vide est particulièrement utile lorsque le point d'ébullition normal dépasse la température de décomposition d'un composé.
Sources
- Allchin, F. R. (1979). "L'Inde: l'ancienne maison de la distillation?". Homme. 14 (1): 55-63. doi: 10.2307 / 2801640
- Forbes, R. J. (1970). Une brève histoire de l'art de la distillation depuis les débuts jusqu'à la mort de Cellier Blumenthal. BARBUE. ISBN 978-90-04-00617-1.
- Harwood, Laurence M .; Moody, Christopher J. (1989). Chimie organique expérimentale: principes et pratique (Éditeur illustré.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. ISBN 978-0-632-02017-1.
