Die Molekulardestillation ist ein einzigartiges Verfahren, das auf den Unterschieden im durchschnittlichen freien Bereich der Molekularbewegung verschiedener Stoffe beruht.
Sie wird unter Hochvakuumbedingungen durchgeführt.
Im Gegensatz zur konventionellen Destillation, bei der Unterschiede im Siedepunkt genutzt werden, arbeitet die Molekulardestillation unterhalb des Siedepunkts der Stoffe.
Dies macht sie zu einem Nicht-Gleichgewichtsverfahren.
Die Trennung erfolgt durch das Anlegen einer Kondensationsfläche in einem bestimmten Abstand, an der die Moleküle der leichten Komponenten kondensieren, während die schwereren Moleküle zur ursprünglichen Flüssigkeitsoberfläche zurückkehren.
5 wichtige Punkte erklärt
1. Hochvakuum-Bedingungen
Die Molekulardestillation erfordert eine Hochvakuumumgebung, in der Regel mit einem Druck von weniger als 5 Pa.
Dieses Hochvakuum ist unerlässlich, weil es den atmosphärischen Druck reduziert, so dass die Moleküle leichter von der Flüssigkeitsoberfläche entweichen können.
Sie können längere Strecken ohne Zusammenstöße zurücklegen.
2. Unterschied in der mittleren freien Weglänge der Moleküle
Die mittlere freie Weglänge ist die durchschnittliche Entfernung, die ein Molekül zwischen zwei Kollisionen zurücklegt.
Sie variiert für verschiedene Stoffe je nach Molekülgröße und Druck.
Bei der Molekulardestillation haben leichtere Moleküle eine größere mittlere freie Weglänge als schwerere Moleküle.
Dieser Unterschied wird zur Trennung der Komponenten genutzt.
3. Einstellen einer Kondensationsfläche
Ein wichtiger Aspekt der Molekulardestillation ist die strategische Platzierung einer Kondensationsfläche.
Diese Oberfläche wird in einem Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche positioniert, der näher an der mittleren freien Weglänge der leichten Moleküle liegt, aber von den schwereren Molekülen nicht erreicht werden kann.
Wenn leichte Moleküle auf diese Oberfläche treffen, kondensieren sie, während schwerere Moleküle, die die Oberfläche nicht erreichen, in die Flüssigkeit zurückkehren.
4. Nicht-Gleichgewichts-Prozess
Im Gegensatz zur herkömmlichen Destillation beruht die Molekulardestillation nicht auf dem Erreichen eines Gleichgewichts zwischen der flüssigen und der dampfförmigen Phase.
Stattdessen destilliert sie kontinuierlich Komponenten auf der Grundlage ihrer molekularen Eigenschaften.
Dadurch wird ein dynamischer und effizienter Prozess gewährleistet, insbesondere bei hitzeempfindlichen Materialien.
5. Anwendungen und Vorteile
Die Molekulardestillation eignet sich besonders für die Trennung von hochsiedenden, wärmeempfindlichen und leicht oxidierbaren Stoffen.
Sie arbeitet bei niedrigeren Temperaturen und Drücken, wodurch das Risiko des Abbaus verringert und die Qualität des Endprodukts verbessert wird.
Diese Methode wird häufig bei der Reinigung von Naturprodukten, Arzneimitteln und funktionellen Ölen eingesetzt.
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