Die Molekulardestillation ist ein spezielles Trennverfahren zur Reinigung thermisch empfindlicher Verbindungen mit hohem Siedepunkt, bei dem die Unterschiede in der mittleren freien Weglänge der Moleküle ausgenutzt werden.Sie arbeitet unter Hochvakuumbedingungen, wodurch der Siedepunkt von Substanzen herabgesetzt und die thermische Zersetzung minimiert wird.Bei diesem Verfahren wird ein flüssiges Gemisch auf einer Oberfläche erhitzt, wodurch die Moleküle verdampfen und zu einem Kondensator wandern, der sich in einer Entfernung befindet, die kleiner ist als ihre mittlere freie Weglänge.Leichte Moleküle mit längeren mittleren freien Wegen kondensieren auf der kühleren Oberfläche, während schwerere Moleküle in die flüssige Phase zurückkehren.Diese Trennung wird durch thermodynamische Prinzipien bestimmt, insbesondere durch die Formel für die mittlere freie Weglänge, die von Temperatur, Druck und Moleküldurchmesser abhängt.Die Technik gewährleistet eine minimale Kontaktzeit und niedrige Betriebstemperaturen, was sie ideal für empfindliche Verbindungen macht.
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
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Prinzip der molekularen Destillation:
- Die Molekulardestillation beruht auf dem Unterschied in der mittleren freien Weglänge der Moleküle, d. h. der durchschnittlichen Entfernung, die ein Molekül zurücklegt, bevor es mit einem anderen Molekül zusammenstößt.
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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
- (d) = effektiver Moleküldurchmesser
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(P) = Druck Leichte Moleküle haben im Vergleich zu schweren Molekülen eine längere mittlere freie Weglänge, was ihre Trennung ermöglicht.
- Hochvakuum-Bedingungen
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- Die Molekulardestillation arbeitet unter Hochvakuum, wodurch der Siedepunkt von Substanzen gesenkt und der thermische Abbau minimiert wird.
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Das Vakuum erhöht die mittlere freie Weglänge der Moleküle, so dass sie sich bewegen können, ohne mit anderen Molekülen zusammenzustoßen. Dadurch wird sichergestellt, dass thermisch instabile Verbindungen ohne Zersetzung verarbeitet werden.
- Mechanismus der Trennung
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- Das flüssige Gemisch wird an einer Oberfläche erhitzt, wodurch die Moleküle verdampfen.
- Ein Kondensator wird in einem Abstand angebracht, der kleiner als die mittlere freie Weglänge der leichten Moleküle, aber größer als die der schweren Moleküle ist.
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Leichte Moleküle wandern zum Kondensator und kondensieren, während schwere Moleküle in die flüssige Phase zurückkehren. Diese Trennung beruht auf der Fähigkeit der Moleküle, ohne zwischenmolekulare Zusammenstöße zu entweichen und zu kondensieren.
- Minimale Kontaktzeit und niedrige Temperaturen
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Das Verfahren arbeitet mit kurzen Verweilzeiten in der Heizzone, wodurch das Risiko eines thermischen Abbaus verringert wird. Aufgrund des hohen Vakuums werden niedrige Betriebstemperaturen aufrechterhalten, wodurch sich das Verfahren für wärmeempfindliche Verbindungen eignet.
- Anwendungen und Vorteile
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Die Molekulardestillation ist ideal für die Reinigung thermisch instabiler Moleküle, wie Vitamine, ätherische Öle und Verbindungen mit hohem Siedepunkt. Sie gewährleistet eine hohe Reinheit und minimalen Abbau, was sie zu einer bevorzugten Methode für empfindliche Materialien macht.
- Ausstattung
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Das System besteht aus einer beheizten Fläche, einem schwenkbaren Wäscher zur Verteilung des Materials und einem in optimalem Abstand angeordneten Kondensator.
Die Konstruktion gewährleistet eine effiziente Trennung, indem sie den Abstand zwischen den Verdampfungs- und Kondensationsflächen steuert.
| Wenn der Käufer einer Molekulardestillationsanlage diese wichtigen Punkte kennt, kann er ihre Eignung für bestimmte Anwendungen beurteilen und so eine optimale Leistung und Produktqualität sicherstellen. | Zusammenfassende Tabelle: |
|---|---|
| Hauptaspekt | Beschreibung |
| Prinzip | Die Trennung erfolgt aufgrund der Unterschiede in der mittleren freien Weglänge der Moleküle. |
| Hochvakuum | Senkt den Siedepunkt und minimiert die thermische Zersetzung. |
| Mechanismus der Abtrennung | Leichte Moleküle kondensieren an einer kühleren Oberfläche; schwere Moleküle kehren in die Flüssigkeit zurück. |
| Niedrige Temperaturen | Sorgt für minimalen thermischen Abbau von empfindlichen Verbindungen. |
| Anwendungen | Ideal für Vitamine, ätherische Öle und Verbindungen mit hohem Siedepunkt. |
Design der Ausrüstung Mit beheizter Oberfläche, schwenkbarem Wäscher und optimal platziertem Kondensator. Sind Sie bereit, Ihren Reinigungsprozess zu verbessern?
