Technisches Team · Kintek Solution

Die Molekulardestillation ist ein spezielles Trennverfahren, das unter Hochvakuumbedingungen arbeitet und die Unterschiede in der mittleren freien Weglänge von Molekülen nutzt, um thermisch instabile Verbindungen mit geringer Flüchtigkeit und hohem Siedepunkt zu trennen und zu reinigen.Bei diesem Verfahren wird ein flüssiges Gemisch auf einer Oberfläche erhitzt, so dass die Moleküle in die Gasphase entweichen können, und anschließend auf einer kühleren Oberfläche kondensiert.Der Schlüssel zu seiner Wirksamkeit liegt in der kurzen Verweilzeit in der Heizzone, den minimierten intermolekularen Kollisionen und den niedrigen Betriebstemperaturen, die eine thermische Schädigung empfindlicher Materialien verhindern.Diese Methode eignet sich besonders für die Trennung von Verbindungen mit ähnlichem Siedepunkt oder solchen, die wärmeempfindlich sind.

Die wichtigsten Punkte werden erklärt:

1. Prinzip der molekularen Destillation:

   • Die Molekulardestillation basiert auf der mittlere freie Weglänge von Molekülen, d. h. die durchschnittliche Entfernung, die ein Molekül zurücklegt, bevor es mit einem anderen Molekül zusammenstößt.Unter Hochvakuumbedingungen vergrößert sich die mittlere freie Weglänge, so dass die Moleküle weiter reisen können, ohne zusammenzustoßen.
   • Die Formel für die mittlere freie Weglänge lautet:
     [
     • L = \frac{0.707K \cdot T}{\pi d^2 P}
     • ]
     • Wobei:
     • (L) = mittlere freie Weglänge,
     • (K) = Boltzmann-Konstante,
   • (T) = Temperatur,

2. (d) = effektiver Moleküldurchmesser, (P) = Druck.

   • Das Verfahren gewährleistet, dass Moleküle mit unterschiedlichen mittleren freien Weglängen auf der Grundlage ihrer individuellen Laufwege getrennt werden, was eine effiziente Trennung von Verbindungen ermöglicht.
   • Hochvakuum-Bedingungen

3. : Ein Hochvakuum ist für die Molekulardestillation unerlässlich, da es den Druck im System verringert und die mittlere freie Weglänge der Moleküle erhöht.Dadurch werden intermolekulare Kollisionen minimiert, was die Trennung von Verbindungen auf der Grundlage ihrer Flüchtigkeit und ihres Molekulargewichts ermöglicht.

   • Durch das Vakuum werden auch die Siedepunkte der Verbindungen gesenkt, was eine Destillation bei viel niedrigeren Temperaturen als bei herkömmlichen Verfahren ermöglicht.Dies ist von entscheidender Bedeutung für hitzeempfindliche Stoffe, die sich bei höheren Temperaturen zersetzen würden.
   • Erhitzung und Verdampfung

4. : Das flüssige Gemisch wird als dünner Film auf einer beheizten Oberfläche verteilt, wodurch eine gleichmäßige Erwärmung gewährleistet und die Verweilzeit in der Heizzone minimiert wird.Dadurch wird das Risiko eines thermischen Abbaus verringert.

   • Wenn die Flüssigkeit erhitzt wird, verdampfen die leichteren Moleküle zuerst und entweichen von der Flüssigkeitsoberfläche in die Gasphase.Der Unterschied in den mittleren freien Weglängen der Moleküle bestimmt, wie weit sie reisen, bevor sie kondensieren.
   • Kondensation

5. : Nach der Verdampfung wandern die Moleküle über eine kurze Strecke zu einer gekühlten Kondensatoroberfläche, wo sie aufgefangen werden.Der Abstand zwischen der Heiz- und der Kühlfläche ist so gewählt, dass er kleiner ist als die mittlere freie Weglänge der Moleküle, um eine effiziente Trennung zu gewährleisten.

   • Der Kondensator kühlt den Dampf schnell ab, so dass er wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert.Dieses Verfahren ist äußerst effizient, da es die Zeit, die die Moleküle in der Dampfphase verbringen, auf ein Minimum reduziert und so die Wahrscheinlichkeit von intermolekularen Zusammenstößen verringert.
   • Trennung auf der Grundlage von Molekulargewicht und Flüchtigkeit

6. : Moleküle mit einer kürzeren mittleren freien Weglänge (schwerer oder weniger flüchtig) kondensieren näher an der Heizfläche, während leichtere oder flüchtigere Moleküle einen weiteren Weg zurücklegen, bevor sie kondensieren.

   • Dieser Unterschied in der Weglänge ermöglicht die Trennung von Verbindungen mit ähnlichen Siedepunkten oder solchen, die mit herkömmlichen Destillationsmethoden nur schwer zu trennen sind. Vorteile der Molekulardestillation
   • : Niedrige Betriebstemperaturen
   • :Das Hochvakuum ermöglicht die Destillation bei viel niedrigeren Temperaturen und ist damit ideal für hitzeempfindliche Materialien. Kurze Verweilzeit
   • :Durch das schnelle Aufheizen und Abkühlen wird die Zeit, die das Material in der Heizzone verbringt, auf ein Minimum reduziert, wodurch das Risiko einer thermischen Schädigung verringert wird. Hohe Reinheit

7. :Das Verfahren erzielt eine hohe Trennungseffizienz, was zu hochreinen Produkten führt. Vielseitigkeit

   • :Es kann mit komplexen Gemischen umgehen, auch mit solchen mit hohem Siedepunkt oder geringer Flüchtigkeit.
     • Anwendungen
     • :
     • Die Molekulardestillation ist in der Pharmaindustrie, der Lebensmittelverarbeitung und der chemischen Industrie weit verbreitet.Sie ist besonders nützlich für:

8. Reinigen von Vitaminen, ätherischen Ölen und anderen hitzeempfindlichen Verbindungen. Abtrennung von Fettsäuren, Wachsen und anderen Stoffen mit hohem Siedepunkt.

   • Konzentrieren von Naturprodukten wie Fischölen und Pflanzenextrakten.
     • Ausstattung : Die Ausrüstung umfasst in der Regel:
     • A Heizfläche um das flüssige Gemisch zu verdampfen.
     • A Verflüssiger zum Kühlen und Auffangen des Dampfes.
     • A Vakuumpumpe um das Hochvakuum aufrechtzuerhalten.

A

schwenkbarer Wäscher

oder Wischer, um die Flüssigkeit in einem dünnen Film auf der Heizfläche zu verteilen und so eine effiziente Wärmeübertragung und Verdampfung zu gewährleisten.	Wenn man diese Schlüsselpunkte versteht, kann man die Präzision und Effizienz der Molekulardestillation schätzen, die sie zu einem unschätzbaren Werkzeug für die Trennung und Reinigung komplexer und wärmeempfindlicher Stoffe macht.
Zusammenfassende Tabelle:	Hauptaspekt
Einzelheiten	Prinzip
Basierend auf der mittleren freien Weglänge von Molekülen unter Hochvakuumbedingungen.	Hochvakuum
Reduziert den Druck, erhöht die mittlere freie Weglänge und senkt den Siedepunkt.	Erhitzung und Verdampfung
Die Flüssigkeit wird als dünner Film erhitzt, wodurch die thermische Zersetzung minimiert wird.	Kondensation
Der Dampf kondensiert an einer gekühlten Oberfläche und sorgt so für eine effiziente Abscheidung.	Vorteile
Niedrige Temperaturen, kurze Verweilzeit, hohe Reinheit und Vielseitigkeit.	Anwendungen

Pharmazeutische Industrie, Lebensmittelverarbeitung und chemische Industrie. Ausrüstung Heizfläche, Kondensator, Vakuumpumpe und schwenkbarer Wäscher.