La distillazione sotto vuoto è un processo che abbassa il punto di ebollizione di un liquido riducendo la pressione nel sistema di distillazione.
Il punto di ebollizione di un liquido diminuisce al diminuire della pressione. Questo è il principio fondamentale della distillazione sotto vuoto.
Riducendo la pressione nel sistema di distillazione, il liquido può essere riscaldato a una temperatura inferiore, pur ottenendo lo stesso livello di evaporazione.
Ciò consente di separare e purificare il liquido nei suoi vari componenti.
4 vantaggi principali della distillazione sottovuoto per l'abbassamento del punto di ebollizione
Abbassamento del punto di ebollizione
Nella distillazione sottovuoto si utilizza una pompa a vuoto per abbassare il punto di ebollizione del liquido.
Il liquido da distillare viene posto in un pallone di distillazione e riscaldato fino all'ebollizione.
Il vapore viene quindi raccolto e condensato in un liquido per un'ulteriore purificazione o analisi.
L'uso del vuoto nella distillazione a percorso breve consente di ottenere una sostanziale diminuzione della temperatura di ebollizione riducendo la pressione di esercizio.
Questo processo è continuo e ha un tempo di permanenza molto breve (decine di secondi) rispetto alle ore di altri metodi di separazione convenzionali.
Riduzione della pressione e suoi effetti
La presenza del vuoto fa diminuire la pressione all'interno del sistema, che a sua volta riduce la pressione del vapore necessaria per l'ebollizione.
Questo abbassamento del punto di ebollizione significa che è necessaria meno energia termica per l'evaporazione del liquido.
Inoltre, una pressione più bassa può accelerare la velocità di evaporazione.
La pressione che grava su un solvente rende difficile la fuoriuscita delle molecole sotto forma di vapore.
Una pressione più bassa significa che le molecole possono entrare nell'atmosfera più velocemente.
Applicazioni e vantaggi
La distillazione molecolare prevede la separazione di sostanze sotto una pressione di vuoto molto bassa, in genere 0,01 torr o inferiore.
Questo processo viene utilizzato per la purificazione di sostanze e per la concentrazione di sostanze naturali complesse termosensibili.
Il vuoto accelera questo processo riducendo la pressione, il che riduce i punti di ebollizione delle sostanze, rendendo più bassa l'energia utilizzata per riscaldarle.
La distillazione sottovuoto, in particolare, utilizza la distillazione a pressione ridotta, consentendo al processo di avvenire a una temperatura più bassa, aumentando la velocità di distillazione e riducendo l'esposizione dei componenti sensibili alla temperatura, eliminando così la degradazione indesiderata dovuta all'elevata esposizione al calore.
Esempio del mondo reale
Un semplice esempio che illustra l'effetto della pressione sui punti di ebollizione è la differenza di temperatura di ebollizione dell'acqua al livello del mare (212°F o 100°C) rispetto a Denver, CO, dove bolle a 203°F (95°C) a causa della minore pressione atmosferica.
Questo dimostra come la distillazione sottovuoto possa abbassare efficacemente il punto di ebollizione e facilitare la distillazione di componenti sensibili al calore senza causare degrado.
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