Википедија

Destilacija

метода раздвајања смеша заснована на разликама у испарљивости компоненти у кључалој течној смеши

Destilacija je način razdvajanja tečne smeše hemijskih jedinjenja fizičkim procesom isparavanja a potom kondenzovanja sastojaka smeše. Koristi se u cilju izolovanja ili prečišćavanja jednog ili više jedinjenja koji se nalaze u smeši. Sa tehničke strane gledišta razlikuju se dve vrste destilacije: prosta destilacija (smeša se sastoji od samo dva elementa koja treba razdvojiti) i frakciona destilacija (kada se smeša sastoji iz više frakcija koje treba razdvojiti).

aparat za destilaciju

Da bi destilacija bila uspešna, sastav pare mora da se razlikuje od sastava tečnosti. Osnovni uslov je razlika (što je veća to je bolje) temperatura ključanja hemijskih jedinjenja koja su razdvojena. Ipak postoje smeše čiji se sastojci ne mogu razdvojiti. Čak i kada imaju razliku u temperaturi ključanja sastav pare biva jednak sastavu smeše. Ovakve smeše nazivamo azeotropskim smešama, jedan od poznatijih primera je smeša 96% alkohola i 4% vode. Destilacija kada se obavlja bez obzira koji je odnos na početku destilacije završiće se azeotropskom smešom.

Destilacija ima široku primenu u industriji, pogotovu u rafinerijama nafte i drugoj hemijskoj industriji. Suprotan proces od destilacije koji može da da isti efekat (razdeljivanje smeše), je zamrzavanje smeše.

Istorija uredi

Vidi još: Žestoko piće
 
Oprema za destilaciju koju je koristio alhemičar Zosimos iz 3. veka,[1][2] sudeći po vizantijskom grčkom rukopisu Parisinus graces.[3]

Godine 1975, Paolo Rovesti (1902–1983), hemičar i farmaceut koji je postao poznat kao „otac fitokozmetike”, otkrio je aparat za destilaciju terakota u dolini Inda u zapadnom Pakistanu, koji datira od oko 3000. godine p. n. e.[4] Rani dokazi o upotrebi destilacije pronađeni su na akadskim tablicama datiranim na period oko 1200. godine p. n. e., u kojima se opisuju parfimerijske operacije. Tablice su pružile tekstualne dokaze da je rani primitivni oblik destilacije bio poznat Vaviloncima drevne Mesopotamije.[5] Rani dokazi o destilaciji takođe su pronađeni u vezi sa alhemičarima koji su radili u Aleksandriji u rimskom Egiptu u 1. veku.[6] Destilovana voda se koristi bar od 200. godine, kada je Aleksandar Afrodizijski opisao taj proces.[7][8] Rad na destilaciji drugih tečnosti nastavljen je u ranom vizantijskom Egiptu pod Zosimusom iz Panopolisa u 3. veku. Destilacija je praktikovana na drevnom Indijskom potkontinentu, što je vidljivo iz pečenih glinenih retorti pronađenih u Taksili i Čarsadi u modernom Pakistanu, koje datiraju iz ranih vekova nove ere. Ovi „Gandarski destilacioni sudovi” su mogli da proizvode veoma slaba alkoholna pića, jer nije bilo efikasnih načina za sakupljanje para na niskoj temperaturi.[9] Upotreba destilacije u Kini je verovatno započela tokom dinastije Istočni Han (1–2. vek), a destilacija pića započela je u dinastijama Đin (12–13. vek) i Južni Sung (10–13. vek), sudeći po arheološkoj evidenciji.[10]

Jasni dokazi o destilaciji alkohola potiču od arapskog hemičara El Kindija iz 9. veka u Iraku,[11][12][13][11][9] koga su opisali pripadnici škole iz Salerna u 12. veku.[6][14] Frakcionu destilaciju razvio je Tadeo Alderoti u 13. veku.[15] Oprema za destilaciju iz 12. veka je pronađena na arheološkom nalazištu u Ćinglongu, u provinciji Hebej, u Kini. Destilovana pića su bila uobičajena za vreme dinastije Juan (13–14. vek).[10]

Godine 1500, nemački alhemičar Hieronimus Branšvig objavio je knjigu s naslovom Liber de arte destillandi (Knjiga umetnosti destilacije),[16] koja je bila prva knjiga u potpunosti posvećena predmetu destilacije. Njoj je sledila znatno proširena verzija iz 1512. godine. Godine 1651, Džon Frenč je objavio knjigu Umetnost destilacije,[17] prvi značajni sažeti pregled praksi na engleskom, za koji se tvrdi[18] da velikim delom proizilazi iz Branšvigovog rada. Ovo uključuje dijagrame sa prikazanim osobljem u kontekstu opisa industrijske produkcije, umesto laboratoriske operacije.

 
Hieronimus Branšvigova knjiga Liber de arte Distillandi de Compositis (Strazbur, 1512)[19]

Dok se alhemija razvijala u hemiju kao nauku, posude zvane retorte su se koristile za destilaciju. Alembici i retorte su oblici staklenog posuđa sa dugim vratovima koji su okrenuti prema dole da bi delovali kao vazdušno hlađeni kondenzatori za kondenzaciju destilata, koji se pušta da kaplje prema dole radi prikupljanja. Kasnije su izumljeni bakarni alembici. Zaptivni spojevi su često bili čvrsto zatvoreni upotrebom različitih smeša, na primer testa napravljenog od raženog brašna.[20] Ovi alembici su često imali sistem hlađenja oko kljuna, na primer koristeći hladnu vodu, što je činilo kondenzaciju alkohola efikasnijom. Oni su nazivani destilacionim posudama. Danas su retorte i destilacione posude u velikoj meri zamenjene efikasnijim destilacionim metodama u većini industrijskih procesa. Ipak, destilaciona posuda se i dalje široko koristi za izdvajanje nekih finih alkohola, kao što su konjak, škotski viski, irski viski, tekila i neke vodke. Destilacione posude napravljene od raznih materijala (drvo, glina, nerđajući čelik) koriste krijumčari alkohola u raznim zemljama. Mali kazani se takođe prodaju za upotrebu u domaćoj proizvodnji[21] cvetne vode ili eteričnih ulja.

Rani oblici destilacije obuhvatali su šaržne procese koristeći jedan uređaj za isparavanje i jedan za kondenzaciju. Čistoća je poboljšana daljnjom destilacijom kondenzata. Veće količine su prerađene jednostavnim ponavljanjem destilacije. Hemičari su prema nekim navodima izveli čak 500 do 600 destilacija da bi dobili čisto jedinjenje.[22]

Početkom 19. veka razvijene su osnove modernih tehnika, uključujući predgrevanje i refluks.[22] Godine 1822, Antoni Perier je razvio jedno od prvih kontinuiranih destilacionih postrojenja, a zatim 1826. godine, Robert Stejn je poboljšao taj dizajn uvođenjem kolone za destilaciju. Godine 1830, Aneasu Kofeju je odobren patent za dalje poboljšanje dizajna.[23] Kofejevo postrojenje za kontinuiranu destilaciju se može smatrati arhetipom modernih petrohemijskih jedinica. Francuski inženjer Armand Saval razvio je svoj parni regulator oko 1846. godine.[24] Godine 1877, Ernestu Solveju je odobren patent u SAD za podnu kolonu za destilaciju amonijaka,[25] a iste i narednih godina došlo je do razvoja analognih kolona za destilaciju ulja i alkohola.

Sa pojavom hemijskog inženjerstva kao discipline krajem 19. veka, primena naučnih umesto empirijskih metoda postala je moguća. Razvoj naftne industrije početkom 20. veka dao je podsticaj za razvoj preciznih metoda projektovanja, kao što su Makab-Tielov metod Ernesta Tiela i Fenskova jednačina. Dostupnost moćnih računara omogućila je i direktne računarske simulacije destilacionih kolona.

Reference uredi

  1. ^ Gildemeister, E.; Hoffman, Fr.; translated by Edward Kremers (1913). The Volatile Oils. 1. New York: Wiley. str. 203. 
  2. ^ Bryan H. Bunch; Alexander Hellemans (2004). The History of Science and Technology. Houghton Mifflin Harcourt. str. 88. ISBN 978-0-618-22123-3. 
  3. ^ Berthelot, Marcelin (1887–1888) Collection des anciens alchimistes grecs. 3 vol., Paris, p. 161
  4. ^ Rhind, Jennifer Peace; Pirie, David (2012). Essential Oils: A Handbook for Aromatherapy Practice (na jeziku: engleski). Singing Dragon. str. 14. ISBN 9781848190894. 
  5. ^ Levey, Martin (1959). Chemistry and Chemical Technology in Ancient Mesopotamia. Elsevier. str. 36. „As already mentioned, the textual evidence for Sumero-Babylonian distillation is disclosed in a group of Akkadian tablets describing perfumery operations, dated ca. 1200 B.C.” 
  6. ^ a b Forbes 1970, str. 57, 89
  7. ^ Taylor, F. (1945). „The evolution of the still”. Annals of Science. 5 (3): 185. doi:10.1080/00033794500201451. 
  8. ^ Berthelot, M. P. E. M. (1893). „The Discovery of Alcohol and Distillation”. The Popular Science Monthly. XLIII: 85—94. Arhivirano iz originala 29. 11. 2017. g. 
  9. ^ a b Habib, Irfan (2011), Economic History of Medieval India, 1200–1500. Pearson Education. p. 55. ISBN 9788131727911
  10. ^ a b Haw, Stephen G. (2012). „Wine, women and poison”. Marco Polo in China. Routledge. str. 147—148. ISBN 978-1-134-27542-7. „The earliest possible period seems to be the Eastern Han dynasty ... the most likely period for the beginning of true distillation of spirits for drinking in China is during the Jin and Southern Song dynasties” 
  11. ^ a b al-Hassan, Ahmad Y. (2001), Science and Technology in Islam: Technology and applied sciences. UNESCO. pp. 65–69. ISBN 9789231038310
  12. ^ Hassan, Ahmad Y. „Alcohol and the Distillation of Wine in Arabic Sources”. History of Science and Technology in Islam. Arhivirano iz originala 29. 12. 2015. g. Pristupljeno 19. 4. 2014. 
  13. ^ The Economist: "Liquid fire – The Arabs discovered how to distil alcohol. They still do it best, say some" Arhivirano 2012-10-22 na sajtu Wayback Machine December 18, 2003
  14. ^ Sarton, George (1975). Introduction to the history of science. R. E. Krieger Pub. Co. str. 145. ISBN 978-0-88275-172-6. 
  15. ^ Holmyard, Eric John (1990). Alchemy. Courier Dover Publications. str. 53. ISBN 978-0-486-26298-7. 
  16. ^ Braunschweig, Hieronymus (1500). Liber de arte destillandi, de Simplicibus [The Book of the Art of Distillation] (na jeziku: nemački). 
  17. ^ French, John (1651). The Art of Distillation. London: Richard Cotes. 
  18. ^ „Distillation”. Industrial & Engineering Chemistry. 28 (6): 677. 1936. doi:10.1021/ie50318a015. 
  19. ^ „The Alchemical Quest”. Science History Institute. 
  20. ^ Sealing Technique, accessed 16 November 2006.
  21. ^ Traditional Alembic Pot Still Arhivirano 2006-11-21 na sajtu Wayback Machine, accessed 16 November 2006.
  22. ^ а б Othmer, D. F. (1982) "Distillation – Some Steps in its Development", in W. F. Furter (ed) A Century of Chemical Engineering. ISBN 0-306-40895-3
  23. ^ GB 5974, Coffey, A., "Apparatus for Brewing and Distilling", published 5. 8. 1830, issued 5. 2. 1831 ; image Arhivirano 2017-02-04 na sajtu Wayback Machine
  24. ^ Forbes 1970, стр. 323
  25. ^ US 198699, Solvay, Ernest, "Improvement in the Ammonia-Soda Manufacture", published 2. 6. 1876, issued 25. 12. 1877 

Литература uredi

Spoljašnje veze uredi

 
Destilacija na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Дестилација&oldid=27549743”