Метод, который превращает смесь или раствор в два или более различных продукта.
Процесс разделения — это метод, который превращает смесь или раствор химических веществ в две или более отдельные смеси продуктов, [1] научный процесс разделения двух или более веществ с целью достижения чистоты. По меньшей мере одна смесь продуктов разделения обогащена одним или несколькими компонентами исходной смеси. В некоторых случаях разделение может полностью разделить смесь на чистые компоненты. При разделении используются различия в химических свойствах или физических свойствах (таких как размер, форма, масса, плотность или химическое родство) между компонентами смеси.
Процессы часто классифицируются в соответствии с конкретными свойствами, которые они используют для достижения разделения. Если для достижения желаемого разделения невозможно использовать одно различие, для достижения желаемого результата часто можно объединить несколько операций .
За некоторыми исключениями, элементы или соединения существуют в природе в нечистом состоянии. Часто это сырье должно пройти разделение, прежде чем его можно будет использовать в продуктивных целях, что делает методы разделения необходимыми для современной промышленной экономики.
Целью разделения может быть:
- аналитический : определить размер каждой фракции смеси, относящейся к каждому компоненту, не пытаясь собрать фракции.
- препаративный : для «подготовки» фракций для ввода в процессы, которые выигрывают от разделения компонентов.
Разделение можно проводить в небольших масштабах, например в лаборатории для аналитических целей, или в больших масштабах, например на химическом заводе .
Полное и неполное разделение.
Некоторые виды разделения требуют полной очистки определенного компонента. Примером может служить производство металлического алюминия из бокситовой руды путем электролизного рафинирования . Напротив, процесс неполного разделения может привести к тому, что на выходе будет смесь, а не один чистый компонент. Хорошим примером метода неполного разделения является переработка нефти . Сырая нефть встречается в природе как смесь различных углеводородов и примесей. В процессе переработки эта смесь разделяется на другие, более ценные смеси, такие как природный газ , бензин и химическое сырье , ни одна из которых не является чистым веществом, но каждая из которых должна быть отделена от сырой нефти.
Как при полном, так и при неполном разделении для получения желаемых конечных продуктов может потребоваться серия или каскад разделений. В случае переработки нефти сырая нефть подвергается длинной серии отдельных стадий дистилляции , на каждой из которых получается отдельный продукт или промежуточный продукт .
Список методов разделения
- Кристаллизация
- Декантация
- Демистер (пар) , удаляет капли жидкости из газовых потоков.
- Дистилляция , используемая для смесей жидкостей с разными температурами кипения.
- Сушка удаляет жидкость из твердого вещества путем испарения или испарения.
- Электрофорез разделяет органические молекулы на основе их различного взаимодействия с гелем под электрическим потенциалом (т. е. разного перемещения).
- Электростатическая сепарация работает по принципу коронного разряда, при котором две пластины располагаются близко друг к другу и подается высокое напряжение. Это высокое напряжение используется для разделения ионизированных частиц.
- Элитриация
- Испарение
- Фракционирование полевого потока
- Фильтрация . Сетчатые , рукавные и бумажные фильтры используются для удаления крупных частиц, взвешенных в жидкостях (например, летучей золы ), в то время как мембранные процессы , включая микрофильтрацию , ультрафильтрацию , нанофильтрацию , обратный осмос , диализ (биохимия) с использованием синтетических мембран , отделяют микрометровые или меньшие размеры. разновидность
- Флокуляция — отделение твердого вещества от жидкости в коллоиде с помощью флокулянта, который способствует слипанию твердого вещества в хлопья.
- Фракционная перегонка
- Фракционное замораживание
- Магнитная сепарация
- Сепарация нефти и воды гравиметрически отделяет взвешенные капли нефти из сточных вод на нефтеперерабатывающих заводах , нефтехимических и химических заводах , заводах по переработке природного газа и аналогичных отраслях промышленности.
- Атмосферные осадки
- Рекристаллизация
- Очистка , отделение частиц (твердых веществ) или газов из газового потока с помощью жидкости.
- Седиментация , разделение с использованием разницы давлений голосовой плотности.
- просеивание
- Губка , прилипание атомов, ионов или молекул газа, жидкости или растворенных твердых веществ к поверхности.
- зачистки
- Сублимация
- Разделение пара и жидкости , разделение под действием силы тяжести, на основе уравнения Содерса-Брауна.
- веяние
- Зонная нефтепереработка
Смотрите также
- Аналитическая химия - Исследование разделения, идентификации и количественного определения веществ.
- Высокоэффективная жидкостная хроматография - Техника аналитической химии.
- Работа установки - основной этап процесса, включающий физические изменения или химические преобразования, такие как разделение, кристаллизация, испарение, фильтрация, полимеризация, изомеризация и другие реакции.Страницы, отображающие описания викиданных в качестве запасного варианта
- Фильтрация - процесс отделения твердых веществ от жидкостей.
Рекомендации
- ^ Уилсон, Ян Д.; Адлард, Эдвард Р.; Кук, Майкл; и др., ред. (2000). Энциклопедия сепарационной науки . Сан-Диего: Академическая пресса. ISBN 978-0-12-226770-3.
дальнейшее чтение
- Национальные академии наук, техники и медицины (2019 г.). Программа исследований по преобразованию науки о разделении (отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои : 10.17226/25421. ISBN 978-0-309-49170-9.
{{cite report}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Внешние ссылки
- Разделение смесей с использованием различных методов. Архивировано 5 июня 2013 г. в Wayback Machine , инструкции по проведению экспериментов в классе.
- Разделение компонентов смеси. Архивировано 5 июня 2013 г. в Wayback Machine , инструкции по проведению классных экспериментов.
