این دستگاه یکی از تجهیزات آزمایشگاهی است که برای جداسازی مخلوط‌های مایع استفاده می شود. این دستگاه از یک مجموعه ظروف شیشه‌ای شامل بالن و کندانسور (مبرد) تشکیل شده است.
نحوه کار دستگاه
با حرارت دادن مخلوط تا نقطه جوش، مایع زمانی که به نقطه جوش می‌رسد تبخیر می‌شود و وارد کندانسور می‌شود، سپس در اثر جریان آب دور کندانسور که سرد است، بخار به مایع تبدیل می‌شود و از انتهای آن خارج می‌شود. مثلا برای خالص‌سازی الکل از این دستگاه استفاده می‌شود. نقطه‌ی جوش الکل پایین‌تر از آب است و در اثر حرارت به محلول الکل زودتر تبخیر می‌شود و در انتهای مسیر الکل با خلوص بالا به دست می‌آید.
اجزای دستگاه
- کندانسور یا مبرد: شامل جریان آب در اطراف لوله‌های بخار است که می‌تواند با جذب گرمای بخار درون لوله‌ها، باعث تبدیل گاز به مایع شود. قرارگیری آب خنک در اطراف لوله باعث تغییر فاز و تبدیل گاز به مایع خواهد شد. بدین ترتیب در اثر جریان خنک آب دمای گاز درون لوله‌ها کاهش می‌یابد.
- چراغ الکلی یا چراغ بونزن: جهت حرارت محلول
- بالون: برای ریختن و حرارت دادن محلول
- ارلن: جهت جمع آوری مایعی که نقطه‌ی جوش پایینی دارد.
- و لوله‌های رابط بین اتصال شیشه‌‌ها
مزیت: اجزای شیشه‌ای شفاف این دستگاه امکان مشاهده واضح فرآیند تقطیر را فراهم می‌کند و جداسازی دقیق اجزا را تضمین می‌کند.
وقتی به دستگاه تقطیر فکر می‌کنید، اغلب دستگاه‌های مس و فولاد ضد زنگ به ذهن شما خطور می‌کند. این مواد معمولا برای مقاصد تقطیر صنعتی در مقیاس بزرگ استفاده می‌شوند اما در یک محیط آزمایشگاهی تجهیزات تقطیر معمولاً از شیشه ساخته می‌شوند.
دستگاه تقطیر شیشه‌ای به طور گسترده در زمینه‌های شیمی، زیست شناسی و تحقیقات برای فعال کردن تصفیه مواد، استخراج اسانس و مشخصه های شیمیایی فرار استفاده می‌شود. تطبیق پذیری و قابلیت اطمینان، آن را برای تحقیقات آزمایشگاهی و کاربردهای صنعتی ایده آل می‌کند.
از کابردهای دیگر سیستم تقطیر می‌توان به گلاب‌گیری اشاره کرد.
مزایای دستگاه تقطیر آزمایشگاهی
- مصرف انرژی کم
- راه اندازی ساده
- مدت زمان تقطیر کوتاه
از عیب‌های این دستگاه این است که برای تفکیک مایعاتی با اختلاف دمای جوش زیاد را جدا خواهد کرد.
نحوه کار با شبیه‌ساز
شبیه‌ساز شامل ابزارهای تقطیر است. با فعال کردن (اجرا) سیستم شروع به کار می‌کند. با تغییر جهت جریان آب جهت خنک کردن مسیر می توان تغییر دما را مشاهده کرد. به درستی در شبیه‌ساز می‌توان مسیر حرکت مایع خنک کننده را دید و زمانی که مسیر عکس می‌شود نیز قابل مشاهده است.
اجزای دستگاه تقطیر آزمایشگاهی شامل مبرد و اجزای دیگر را در شبیه ساز مشاهده می کنید.
- در سمت راست بالن به همراه دماسنج، گیره و سه پایه و منبع حرارتی
- در سمت چپ بالن و شیشه رابط
- و در وسط تصویر کندانسور را مشاهده می کنید.
زمانی که اجرا بدون خنک کننده را انتخاب می کنید، بخار بدون کاهش دما وارد ارلن می شود و مایع به دست نمی‌آید ولی زمانی که جریان هم جهت انتخاب شود، مشاهده می کنید که با وارد شدن آب خنک، کم کم دمای بخار کاهش می‌یابد و در انتهای کندانسور به مایع تبدیل شده و دمای آب نیز افزایش می‌یابد.
و اگر جریان متقابل را انتخاب کنید، در انتهای مبرد آب با دمای پایین وارد می‌شود که باعث کاهش دمای بخار شده و آن را به مایع تبدیل می‌کند.
و در نهایت
در ارلن مایعی جمع می‌شود که دمای جوش کمتری دارد و زودتر وارد مبرد شده است.
- آشنایی با فرآیند و مراحل تقطیر
- بررسی نحوه کار دستگاه تقطیر
- مشاهده انواع تغییر حالت
- اهمیت تقطیر در صنعت و آزمایشگاه
