शॉर्टपैथ आसवन

शॉर्टपैथ आसवनयौगिकों को अलग करने और शुद्ध करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक भौतिक विधि है, विशेष रूप से यौगिकों के लिए उपयुक्त है जो अस्थिर या आसानी से उच्च तापमान पर विघटित होते हैं।

इस पद्धति का आविष्कार जर्मन केमिस्ट हरमन एमिल फिशर ने 1902 में किया था और शुरू में ग्लाइसिन को अमीनो एसिड से अलग करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। यद्यपि इस विधि को अधिक कुशल क्रोमैटोग्राफी द्वारा बदल दिया गया है, लेकिन शॉर्ट पथ आसवन अभी भी कुछ अनुप्रयोग क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

शॉर्टपैथ आसवन एक अलगाव और शोधन तकनीक है जिसका उपयोग रासायनिक, दवा और भोजन जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके एप्लिकेशन स्कोप में विभिन्न परिदृश्यों को शामिल किया गया है, जिसमें तरल मिश्रण में घटकों के निष्कर्षण और शुद्धिकरण की आवश्यकता होती है।

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शॉर्टपैथ डिस्टिलेशन एक कुशल पृथक्करण और शोधन तकनीक है जो तरल मिश्रण में घटकों को निकालने और शुद्ध करने के लिए उपयुक्त है। इसके वर्कफ़्लो में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
● तैयारी का चरण
तैयारी के चरण में, तरल मिश्रण को एक आसवन केतली में अलग करने के लिए रखें और उचित मात्रा में पानी या अन्य सॉल्वैंट्स जोड़ें। फिर, उबलते राज्य तक पहुंचने के लिए केतली में मिश्रण को गर्म करें।
● हीटिंग स्टेज
हीटिंग चरण के दौरान, केतली में मिश्रण को उच्च तापमान तक पहुंचने के लिए गर्म करना जारी रखें। इस बिंदु पर, कम उबलते बिंदु घटकों को पहले वाष्पित किया जाएगा, जबकि उच्च उबलते बिंदु घटकों को बाद में वाष्पित किया जाएगा। इस स्तर पर, बेहतर पृथक्करण परिणाम प्राप्त करने के लिए घटकों के उबलते बिंदुओं में अंतर के आधार पर हीटिंग तापमान और समय को नियंत्रित करना आवश्यक है।
● वाष्पीकरण चरण
वाष्पीकरण चरण के दौरान, गर्म मिश्रण से भाप को एक कंडेनसर में निर्देशित किया जाता है। कंडेनसर में, स्टीम कम तापमान के संघनन का सामना करेगा और एक तरल में संघनित किया जाएगा। इस स्तर पर, यह सुनिश्चित करने के लिए कंडेनसेट के तापमान और प्रवाह दर को नियंत्रित करना आवश्यक है कि भाप को पूरी तरह से एक तरल में संघनित किया जा सकता है।
● पृथक्करण चरण
पृथक्करण चरण में, कंडेनसर में प्राप्त तरल को अलग किया जाता है। कम उबलते बिंदु घटकों को पहले अलग किया जाएगा, जबकि उच्च उबलते बिंदु घटकों को बाद में अलग किया जाएगा। इस स्तर पर, बेहतर पृथक्करण परिणाम प्राप्त करने के लिए घटकों के उबलते बिंदुओं में अंतर के आधार पर पृथक्करण तापमान और समय को नियंत्रित करना आवश्यक है।
● संग्रह चरण
संग्रह चरण के दौरान, अलग किए गए घटकों को एकत्र और संग्रहीत किया जाता है। इस चरण में विभिन्न घटकों को इकट्ठा करने के लिए उपयुक्त कंटेनरों और उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है और यह सुनिश्चित होता है कि वे प्रतिक्रिया या क्रॉस क्रॉस नहीं करते हैं।
● शुद्धि चरण
शुद्धि चरण में, एकत्र घटकों पर आगे शुद्धिकरण और एकाग्रता की जाती है। इस स्तर पर, विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि आसवन, निष्कर्षण, क्रिस्टलीकरण, आदि, उच्च शुद्धता घटकों को प्राप्त करने के लिए।

निम्नलिखित लघु पथ आसवन के कुछ मुख्य अनुप्रयोग हैं:
● रासायनिक उद्योग
केमिकल इंजीनियरिंग के क्षेत्र में, शॉर्ट-सर्किट आसवन का उपयोग व्यापक रूप से तेल, प्राकृतिक गैस और कोयले जैसे जीवाश्म ईंधन के प्रसंस्करण और शुद्धि के लिए किया जाता है। लघु पथ आसवन के माध्यम से, जीवाश्म ईंधन जैसे गैसोलीन, डीजल, केरोसिन आदि में अलग -अलग घटक अलग और शुद्ध किए जा सकते हैं। इसके अलावा, शॉर्ट-सर्किट आसवन का उपयोग सिंथेटिक अमोनिया और यूरिया जैसे रासायनिक उत्पादों के उत्पादन और शुद्धि के लिए भी किया जाता है।
● चिकित्सा क्षेत्र
दवा के क्षेत्र में, शॉर्ट-सर्किट आसवन का उपयोग व्यापक रूप से दवाओं के उत्पादन और शुद्धि में किया जाता है। लघु पथ आसवन के माध्यम से, फ्लेवोनोइड्स और सैपोनिन जैसे प्रभावी घटकों को पारंपरिक चीनी चिकित्सा से निकाला जा सकता है। इसके अलावा, शॉर्ट-सर्किट आसवन का उपयोग पश्चिमी दवाओं जैसे एंटीबायोटिक दवाओं और हार्मोन के उत्पादन और शुद्धि के लिए भी किया जा सकता है।

ये उदाहरण दवा उद्योग में इसकी बहुमुखी प्रतिभा और महत्व को उजागर करते हैं, जहां अंतिम उत्पाद की शुद्धता और गुणवत्ता सर्वोपरि है। तकनीक उच्च शुद्धता वाले एपीआई और अन्य औषधीय यौगिकों के उत्पादन के लिए अनुमति देती है, जो चिकित्सा उपचारों की सुरक्षा और प्रभावकारिता में योगदान करती है।

● खाद्य क्षेत्र
भोजन के क्षेत्र में, शॉर्ट-सर्किट आसवन का उपयोग भोजन के प्रसंस्करण और शुद्धि में व्यापक रूप से किया जाता है। शॉर्ट पथ आसवन सब्जी और पशु तेलों से फैटी एसिड निकाल सकता है, जबकि अशुद्धियों और गंधों को भी हटा सकता है। इसके अलावा, शॉर्ट-सर्किट आसवन का उपयोग खाद्य पदार्थों के उत्पादन और शुद्धि के लिए भी किया जा सकता है जैसे कि शराब बनाने और मसाला।

शॉर्ट-सर्किट डिस्टिलेशन की एप्लिकेशन रेंज बहुत चौड़ी है, रासायनिक इंजीनियरिंग, दवा, भोजन, पर्यावरण संरक्षण आदि के क्षेत्रों में विभिन्न परिदृश्यों को कवर करता है, जिसमें तरल मिश्रण में घटकों के निष्कर्षण और शुद्धिकरण की आवश्यकता होती है। उच्च दक्षता, गति और कम ऊर्जा की खपत के अपने लाभों के कारण इन क्षेत्रों में शॉर्ट सर्किट आसवन का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

शॉर्टपैथ डिस्टिलेशन, या शॉर्टपैथ डिस्टिलेशन की कम तापमान वाले ऑपरेटिंग विशेषताएं, इसके महत्वपूर्ण तकनीकी लाभों में से एक हैं। निम्नलिखित शॉर्टपैथ डिस्टिलेशन कम तापमान संचालन का एक विस्तृत विश्लेषण है:

► कम तापमान संचालन की परिभाषा और सिद्धांत
शॉर्टपैथ आसवन का कम तापमान संचालन अपेक्षाकृत कम तापमान पर प्रत्येक घटक के क्वथनांक को कम करके और ऑपरेटिंग दबाव को कम करके मिश्रण के घटकों को कुशलता से अलग करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। सिद्धांत आणविक गति के सिद्धांत पर आधारित है, यानी जब एक तरल मिश्रण गर्म होता है, तो आणविक गति तेज हो जाती है और जब अणु पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं, तो वे तरल सतह से बच जाते हैं और गैस चरण अणु बन जाते हैं। लघु आसवन प्रक्रिया में, ऑपरेटिंग दबाव को कम करके, तरल मिश्रण के क्वथनांक को कम करने के लिए बना सकता है, ताकि कम तापमान पर पृथक्करण प्राप्त हो सके।

► कम तापमान संचालन के फायदे
गर्मी-संवेदनशील पदार्थों का संरक्षण: कई पदार्थ उच्च तापमान पर गतिविधि को विघटित करना या खोना आसान है, और शॉर्टपैथ आसवन का कम तापमान संचालन प्रभावी रूप से इस समस्या से बच सकता है और गर्मी-संवेदनशील पदार्थों को नष्ट होने से बचा सकता है।
बेहतर उत्पाद की गुणवत्ता: कम तापमान संचालन अशुद्धियों के गठन और संचय को कम करता है, इस प्रकार उत्पाद की गुणवत्ता और शुद्धता में सुधार होता है।
कम ऊर्जा की खपत: उच्च तापमान संचालन की तुलना में, कम तापमान संचालन के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो हरे रंग के उत्पादन और ऊर्जा की बचत में योगदान देता है।
एप्लिकेशन के दायरे को व्यापक बनाएं: कम तापमान संचालन शॉर्टपैथ आसवन को अधिक तापमान-संवेदनशील पदार्थों पर लागू करने में सक्षम बनाता है, जो आवेदन के अपने दायरे को व्यापक बनाता है।
कम तापमान संचालन के लिए स्थितियां
उच्च वैक्यूम: ऑपरेटिंग दबाव को कम करने के लिए शॉर्टपैथ डिस्टिलेशन को उच्च वैक्यूम के तहत किया जाना चाहिए, जिससे क्वथनांक काफी कम हो जाता है।
उपयुक्त वाष्पीकरण तापमान: वाष्पीकरण तापमान की पसंद को अलग करने के लिए पदार्थ की प्रकृति के अनुसार निर्धारित करने की आवश्यकता है, न केवल यह सुनिश्चित करने के लिए कि अणु गैस चरण में बच सकते हैं, बल्कि बहुत अधिक तापमान के कारण होने वाले पदार्थ के अपघटन से बचने के लिए भी।
कुशल कंडेनसर: कंडेनसर को संक्षेपण प्रक्रिया में अणुओं के नुकसान से बचने और पुनर्मूल्यांकन में अणुओं के नुकसान से बचने के लिए, गैस-चरण अणुओं को तरल में जल्दी से संघनित करने में सक्षम होना चाहिए।
► क्रायोजेनिक संचालन के आवेदन उदाहरण
शॉर्टपैथ डिस्टिलेशन की कम-तापमान ऑपरेटिंग विशेषताओं का उपयोग अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है। उदाहरण के लिए, दवा उद्योग में, दवाओं के कई सक्रिय तत्व उच्च तापमान पर गतिविधि को विघटित करना या खोना आसान है, और शॉर्टपैथ आसवन का कम तापमान संचालन प्रभावी रूप से इस समस्या से बच सकता है और दवाओं के उच्च शुद्धता पृथक्करण और शुद्धि को प्राप्त कर सकता है। इसके अलावा, खाद्य उद्योग में, शॉर्टपैथ डिस्टिलेशन का उपयोग विभिन्न प्रकार के प्राकृतिक अवयवों जैसे कि आवश्यक तेल, मसाले आदि को निकालने और शुद्ध करने के लिए भी किया जाता है, जो कम तापमान पर अपनी स्वाभाविकता और शुद्धता बनाए रखना आसान होते हैं।

सारांश में, शॉर्टपैथ आसवन की कम-तापमान परिचालन विशेषता इसके महत्वपूर्ण तकनीकी लाभों में से एक है। ऑपरेटिंग दबाव को कम करके और एक उपयुक्त वाष्पीकरण तापमान का चयन करके, यह कम तापमान पर उच्च दक्षता पृथक्करण प्राप्त कर सकता है, गर्मी-संवेदनशील पदार्थों की रक्षा कर सकता है, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है, ऊर्जा की खपत को कम कर सकता है, और अनुप्रयोगों की सीमा को व्यापक बना सकता है।

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