ما هي عملية التقطير؟

مفهوم عملية التقطير

تستعمل عملية التقطير في المصانع ومختبرات الكيمياء بشكلٍ كبير، وذلك لفعاليتها في عملية فصل المواد المختلفة في حالتها الفيزيائية من صلبة أو سائلة أو غازية عن مذيب سائل، إذ يكون المحلول المراد فصله في الحالة الفيزيائية السائلة، ونظراً لأنها طريقة فعالة بنسبة 99.99% في فصل المواد السائلة أصبحت هذه الطريقة هي الطريقة المفضلة في تنقية المواد وفصلها، مثل تنقية الماء، وفصل مشتقات النفط الخام عن بعضها.

وتكون عملية التقطير عمليةً قائمة على فكرة تعريض المادة المراد تنقيتها أو فصلها لدرجة حرارة عالية تجعلها تتحول إلى الحالة الغازية، ثم يتم جمع البخار أو الغاز المتصاعد عند درجة حرارة مناسبة مساوية لدرجة تكاثفها عبر أنابيب خاصة بها إلى وعاء تُحفظ فيه بعيداً عن أي ملوثات، أما المادة الصلبة التي فصلت عن هذا السائل المتكثف إن وُجدت فإنها تبقى في الوعاء الذي تمت فيه عملية التسخين.

آلية فصل السوائل عن بعضها باستخدام التقطير

إذا كان الهدف من التقطير فصل مواد في حالتها الفيزيائية السائلة فإنه يتم تسخينها إلى أن تصل لمرحلة الغليان، وبعد تحولها إلى الحالة الغازية جميعها يتم تمريرها عبر أنابيب متعددة خاصة تحمل كل منها درجة حرارة مختلفة عن الأخرى، وذلك بهدف تكثيف كل مادة منفصلةً عن الأُخرى، وذلك بالاعتماد على اختلاف درجة تكاثف السوائل، إذ أن كل سائل من السوائل له درجة تكاثفٍ خاصةٍ به تختلف في قيمتها عن السوائل الأُخرى.

وتستعمل هذه الطريقة عادة في مصافي البترول لفصل مشتقاته عن بعضها.

آلية عملية تقطير الماء عن المذابات الصلبة

لتنفيذ عملية تقطير الماء، يتم تحضير الأدوات الضرورية لذلك بالاحجام المناسبة بحسب الحاجة منها، أما في مختبرات الكيمياء يتم تحضير دورق حجمي توضع فيه عينة من الماء غير النقي مضافاً إليه غالباً ملح أو تراب أو كبريتات النحاس والتي يتم تعريضها لنار موقد كافية لتبخير الماء، وأنبوب عمودي فوقه ليمر البخار المتصاعد عبره، وميزان حرارة لقياس حرارة البخار المتصاعد، يوازيه أنبوب جمع بخار الماء المتكاثف لتنزل قطرات الماء النقية بعدها إلى كأسٍ مناسبة الحجم.

يُلاحظ بعد الانتهاء من عملية التقطير، بقاء المادة الصلبة التي تم فصلها عن الماء في الدورق الحجمي، ويقوم بعض منفذي هذه العملية إضافة قطع من الفخار المسامية في الدورق الحجمي قبل البدء بتنفيذها، وذلك لتسريع تسخين الماء المراد تبخيره نظراً لقدرة هذه المادة توزيع الحرارة بشكل أسرع على جزيئات الماء.

ويسمى الماء الذي يجمع في الكأس بعد عملية التقطير ماء مقطر، وقد أُثبت عبر التجارب أن عملية تقطير الماء من أنجح الطرق المستعملة في تنقية الماء، لكن المشكلة التي قد تواجه الجهات المختصة في تنقية الماء والتي تستعمل هذه الطريقة هي أنها مكلفة اقتصادياً.

ما فائدة عملية التقطير؟

عملية التقطير هي تقنية تُستخدم لفصل مكونات خليط سائل بناءً على اختلافات في نقاط غليانها. فائدة هذه العملية تكمن في الحصول على مواد نقية من خلال تسخين الخليط حتى يصل إلى درجة غليان أحد المكونات ويتبخر، ثم يتم تكثيف هذا البخار وجمعه كسائل نقي.

تُستخدم عملية التقطير في العديد من التطبيقات، منها تنقية المياه لإزالة الشوائب والأملاح، وتحضير المشروبات الكحولية، وفصل المركبات العضوية في الصناعات الكيميائية والدوائية. التقطير يمكن أن يكون بسيطًا أو متجزئًا (جزئيًا) حسب درجة تعقيد الخليط وعدد المكونات المراد فصلها. تعد هذه العملية أداة أساسية في الكيمياء والتصنيع للحصول على منتجات ذات نقاء عالي وتحسين جودة المواد.