आसवन और आणविक आसवन के बीच क्या अंतर है

आसवन औरआणविक आसवनसिद्धांत, उपकरण और अनुप्रयोग में स्पष्ट रूप से भिन्न हैं।

सिद्धांत: आसवन एक पारंपरिक तरल पृथक्करण तकनीक है, जो विभिन्न पदार्थों के क्वथनांक के अंतर पर आधारित है। विशेष रूप से, आसवन एक तरल मिश्रण को गर्म करके और उसे वाष्पीकृत करके विभिन्न घटकों को अलग करने और फिर वाष्प को तरल में संघनित करने की एक विधि है। आसवन पदार्थों को अलग करने के लिए क्वथनांक के अंतर का उपयोग करता है, इसलिए बड़े क्वथनांक वाले मिश्रण के लिए आसवन प्रभाव बेहतर होता है।

आणविक आसवन तकनीक एक अधिक उन्नत तरल पृथक्करण तकनीक है, जो विभिन्न पदार्थों की आणविक गति के औसत मुक्त पथ के अंतर पर आधारित है।आणविक आसवन इसे बहुत कम दबाव पर संचालित किया जा सकता है, इसलिए सामग्री का ऑक्सीकरण और क्षतिग्रस्त होना आसान नहीं है। इसके अलावा, आणविक आसवन की आसवन झिल्ली बहुत पतली होती है, जिसमें उच्च ताप हस्तांतरण दक्षता होती है और यह कम समय में पदार्थों का पृथक्करण पूरा कर सकती है। क्योंकि आणविक आसवन आणविक गति के मुक्त पथों के अंतर पर आधारित है, यह छोटे क्वथनांक वाले मिश्रण के लिए प्रभावी पृथक्करण भी प्राप्त कर सकता है।

उपकरण घटक: आसवन उपकरण संरचना में अपेक्षाकृत सरल है और इसमें मुख्य रूप से एक हीटिंग कक्ष और एक वाष्पीकरण कक्ष होता है। आणविक आसवन प्रणाली की उपकरण संरचना जटिल है, जिसमें हीटिंग प्लेट, बाष्पीकरणकर्ता, कंडेनसर, वैक्यूम पंप आदि शामिल हैं।

आवेदन: आसवन का उपयोग मुख्य रूप से बड़े क्वथनांक वाले मिश्रण को अलग करने के लिए किया जाता है, जैसे पेट्रोलियम का अंशीकरण। आणविक आसवन मशीन विशेष रूप से उच्च क्वथनांक, ताप संवेदनशीलता और आसान ऑक्सीकरण वाले पदार्थों, जैसे कुछ बहुलक यौगिकों, अमीनो एसिड और एंटीबायोटिक्स को अलग करने के लिए उपयुक्त है।

सामान्य अभिकारकों का क्वथनांक

• पानी (H2O), क्वथनांक 100 डिग्री: कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में पानी एक आवश्यक अभिकारक है। उदाहरण के लिए, एसिड-बेस न्यूट्रलाइज़ेशन प्रतिक्रिया, रेडॉक्स प्रतिक्रिया और हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया सभी में भाग लेने के लिए पानी की आवश्यकता होती है।
• इथेनॉल (C2H5OH, क्वथनांक 78.5 डिग्री): इथेनॉल एक कार्बनिक विलायक है जिसका व्यापक रूप से दवा, कॉस्मेटिक और खाद्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है। यह कुछ महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं का भी अभिकारक है, जैसे एस्टरीफिकेशन, ईथरिफिकेशन और एसिड कैटेलिसिस।
• अमोनिया (NH3), क्वथनांक -33.3 C: अमोनिया तेज़ गंध वाली एक रंगहीन गैस है, जिसका उर्वरक, रेफ्रिजरेंट और डिटर्जेंट के निर्माण में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है। यह अन्य यौगिकों, जैसे नाइट्रेशन और अमोनियम लवण की तैयारी के लिए भी एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है।
• ऑक्सीजन (O2), क्वथनांक -183 C: ऑक्सीजन एक अत्यधिक सक्रिय आणविक गैस है, जो कार्बनिक संश्लेषण और जैविक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीकरण और कमी दोनों प्रतिक्रियाओं के लिए ऑक्सीजन की भागीदारी की आवश्यकता होती है।
• सोडियम एज़ाइड (NaN3), क्वथनांक लगभग 250 डिग्री: सोडियम एज़ाइड एक महत्वपूर्ण अकार्बनिक यौगिक है, जिसका उपयोग अन्य यौगिकों, जैसे एज़ाइड और अमीनो यौगिकों को तैयार करने के लिए किया जा सकता है। यह एयर पैसिव एयरबैग में मुख्य रासायनिक विस्फोटक भी है।
• कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), क्वथनांक -78.5 C: CO2 प्रकृति में व्यापक रूप से विद्यमान एक गैस है और जैविक प्रक्रियाओं और पर्यावरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उदाहरण के लिए, यह श्वसन, प्रकाश संश्लेषण और अम्ल-क्षार प्रतिक्रिया में भाग लेता है।

पदार्थ की आणविक गति का औसत मुक्त पथ उस औसत दूरी को संदर्भित करता है जो अणु गैस या तरल में टकराव के बीच स्वतंत्र रूप से यात्रा कर सकते हैं। यह अणुओं के बीच परस्पर क्रिया और ऊर्जा हस्तांतरण का वर्णन करने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

पदार्थ की आणविक गति के औसत मुक्त पथ को प्रभावित करने वाले कारक

1. आणविक व्यास: आणविक व्यास जितना बड़ा होगा, टकराव की संभावना उतनी ही अधिक होगी और मुक्त पथ उतना ही छोटा होगा। इसके विपरीत, आणविक व्यास छोटा है और मुक्त पथ अपेक्षाकृत बड़ा है।

2. आणविक सांद्रता: आणविक सांद्रता में वृद्धि के साथ, अणुओं के बीच टकराव की आवृत्ति बढ़ जाती है और मुक्त पथ अपेक्षाकृत छोटा होता है।

3. तापमान: तापमान में वृद्धि के साथ, अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है, आणविक गति की गति बढ़ जाती है, अणुओं की टकराव की आवृत्ति बढ़ जाती है, और मुक्त पथ अपेक्षाकृत छोटा हो जाता है।

4. माध्यम गुण: माध्यम में अणुओं के बीच परस्पर क्रिया का आणविक गति के औसत मुक्त पथ पर प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, मजबूत अंतःक्रिया वाले तरल में, अंतर-आणविक आकर्षण बड़ा होता है और मुक्त पथ छोटा होता है।

इस् प्रक्रिया मेंआणविक आसवन, किसी पदार्थ की आणविक गति का औसत मुक्त पथ मिश्रण से उसके पृथक्करण प्रभाव को प्रभावित करेगा। आम तौर पर, आणविक गति के छोटे औसत मुक्त पथ वाले पदार्थों को अलग करना आसान होता है, क्योंकि उनकी अंतर-आणविक अंतःक्रिया कमजोर होती है और आणविक गति का औसत मुक्त पथ बड़ा होता है, इसलिए उनका तरल सतह से "भागना" और तरल में प्रवेश करना आसान होता है। वाष्प चरण, और साथ ही उन्हें कंडेनसर में पुन: संघनित करना आसान होता है। इसलिए, आम तौर पर आणविक आसवन में, कम आणविक भार और कम क्वथनांक वाले पदार्थों को अलग करना आसान होता है।

आणविक आसवन विधि द्वारा कुशल पृथक्करण के लिए उपयुक्त अणु

• अल्कोहल (इथेनॉल): अल्कोहल का आणविक भार छोटा होता है, अंतर-आणविक संपर्क कमजोर होता है, और मिश्रण से वाष्पित होना आसान होता है। इसलिए, शराब बनाने और अल्कोहल उत्पादन की प्रक्रिया में, अल्कोहल को आणविक आसवन द्वारा किण्वन शोरबा या मिश्रण से अलग किया जा सकता है।
• पानी और कार्बनिक सॉल्वैंट्स: पानी और कई कार्बनिक सॉल्वैंट्स (जैसे ईथर, टोल्यूनि, आदि) को अक्सर अलग करने की आवश्यकता होती है। चूँकि पानी की अंतर-आणविक अंतःक्रिया बड़ी होती है, आणविक गति का औसत मुक्त पथ छोटा होता है, जबकि कार्बनिक विलायकों की अंतर-आणविक अंतःक्रिया कमजोर होती है और आणविक गति का औसत मुक्त पथ बड़ा होता है। इसलिए, आणविक आसवन की प्रक्रिया में, कार्बनिक सॉल्वैंट्स के कंडेनसर के ऊपरी हिस्से में वाष्पित होने और इस प्रकार अलग होने की अधिक संभावना होती है।
• पेट्रोलियम में हाइड्रोकार्बन: पेट्रोलियम एक जटिल मिश्रण है, जिसमें विभिन्न कार्बन श्रृंखला लंबाई वाले कई हाइड्रोकार्बन यौगिक होते हैं, जैसे मीथेन, ईथेन और प्रोपेन। क्योंकि विभिन्न हाइड्रोकार्बन का आणविक भार और अंतर-आणविक संपर्क बल काफी भिन्न होता है, उन्हें आणविक आसवन द्वारा अलग किया जा सकता है।
• आवश्यक तेल में स्वाद घटक: आवश्यक तेल पौधों से निकाला गया एक जटिल मिश्रण है, जिसमें कई सुगंधित यौगिक होते हैं, जैसे मेन्थॉल और नीलगिरी का तेल। इन इत्र घटकों में आमतौर पर छोटे आणविक भार और कमजोर अंतर-आणविक संपर्क होते हैं, जो आणविक आसवन द्वारा पृथक्करण और शुद्धिकरण के लिए उपयुक्त होते हैं।

जानवरों से प्राकृतिक उत्पाद, जैसे परिष्कृत मछली का तेल निकालने के लिए आणविक आसवन तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। मछली का तेल वसायुक्त मछली से निकाला गया एक प्रकार का तेल है। मछली का तेल सीआईएस अत्यधिक असंतृप्त फैटी एसिड ईकोसापेंटेनोइक एसिड (ईपीए) और डोकोसाहेक्सैनोइक एसिड (डीएचए) से समृद्ध है। इसमें प्लेटलेट एकत्रीकरण को रोकने, रक्त की चिपचिपाहट को कम करने, सूजन, कैंसर का विरोध करने और प्रतिरक्षा बढ़ाने का प्रभाव होता है। इसे एक संभावित प्राकृतिक औषधि और कार्यात्मक भोजन माना जाता है। पारंपरिक पृथक्करण विधियों में यूरिया समावेशन वर्षा और हिमीकरण शामिल है, और पुनर्प्राप्ति दर कम है।

यूरिया समावेशन वर्षा विधि का उपयोग करके उत्पाद से संतृप्त और कम असंतृप्त फैटी एसिड को प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है और उत्पाद में डीएचए और ईपीए की सामग्री को बढ़ाया जा सकता है, लेकिन डीएचए और ईपीए से अन्य अत्यधिक असंतृप्त फैटी एसिड को अलग करना मुश्किल है। w(DHA+EPA) बना सकते हैं<80%. In addition, the product has heavy color, strong fishy smell and high peroxide value. The product needs further decoloration and deodorization, and the recovery rate is only 16%. Because the average free path of impurity fatty acids in the material is similar to EPA and DHA ethyl ester, आणविक आसवनकेवल w(EPA+DHA)=72.5% बना सकता है, लेकिन रिकवरी दर 70% से अधिक तक पहुंच सकती है। उत्पाद में अच्छा रंग, शुद्ध गंध और कम पेरोक्साइड मूल्य है, और मिश्रण को डीएचए और ईपीए की विभिन्न सामग्री वाले उत्पादों में विभाजित किया जा सकता है। इसलिए, आणविक आसवन तकनीक ईपीए और डीएचए को अलग और शुद्ध करने का एक प्रभावी तरीका है।