Différence entre la distillation fractionnée et la distillation simple

Différence principale - distillation fractionnée vs distillation simple

La distillation est une technique de séparation utilisée pour purifier un liquide ou un mélange de liquides en chauffant puis en refroidissant. Lorsqu'un mélange de liquides est chauffé, les composants qui ont des points d'ébullition différents passent en phase gazeuse à différents moments. La condensation de la vapeur permet de la liquéfier et ainsi de séparer différents composants. Il existe plusieurs techniques de distillation adaptées en fonction de la composition du mélange liquide. Ce sont la distillation simple, la distillation fractionnée et la distillation à la vapeur. La principale différence entre la distillation fractionnée et la distillation simple est que distillation simple, liquides séparés avec un intervalle d'ébullition d'au moins 50 degrés, tandis que la distillation fractionnée sépare les liquides ayant des points d'ébullition proches.

Cet article se penche sur,

1. Qu'est-ce qu'une distillation fractionnée?
      - Procédé, caractéristiques du mélange, appareils, utilisations
2. Qu'est-ce qu'une simple distillation?
      - Procédé, caractéristiques du mélange, appareils, utilisations
3. Quelle est la différence entre une distillation fractionnée et une distillation simple?

Qu'est-ce qu'une simple distillation?

La distillation simple est utilisée lorsque le composant du mélange liquide présente des espaces vides au point d’ébullition proches de cinquante degrés. Cela implique tout d'abord de faire bouillir le mélange et le composé ayant le point d'ébullition le plus bas commencera à se vaporiser. Considérons un mélange de deux liquides. La vapeur formée sera riche en composé ayant le point d'ébullition le plus bas. À ce stade, la température reste stable jusqu'à ce que la fraction du composé présentant le point d'ébullition le plus bas du mélange liquide atteigne zéro. Ensuite, la température recommence à monter jusqu'à atteindre le point d'ébullition du composé avec le point d'ébullition le plus élevé..

Figure 1: Distillation simple

Comme indiqué sur cette image, le mélange de liquides est maintenu dans le ballon et chauffé jusqu'à ce que le composé dont le point d'ébullition est le plus bas commence à s'évaporer. Ensuite, la vapeur est envoyée dans un condenseur où elle est refroidie et liquéfiée pour être collectée séparément. Ce processus est répété jusqu'à ce que les deux composés soient séparés.

Ceci est utilisé pour purifier un solvant dans lequel un soluté est dissous. Si nous prenons l’eau salée comme exemple, l’eau sera purifiée en laissant du sel dans le ballon..

Qu'est-ce qu'une distillation fractionnée?

La distillation fractionnée est une technique utilisée pour de nombreux mélanges liquides complexes, c'est-à-dire des mélanges avec des composants ayant des points d'ébullition plus proches. Pour de tels systèmes, une simple distillation n'aura aucun sens. Par conséquent, une distillation modifiée est nécessaire. Pour que la distillation fractionnée soit efficace, les composants doivent être miscibles.

L'appareil de ce procédé est quelque peu différent de l'appareil de distillation simple. Une colonne de fractionnement fixée au ballon contient le mélange liquide. La colonne de fractionnement contient des billes de verre pour fournir une plus grande surface pour la vaporisation et la condensation. Par exemple, prenons un mélange liquide de deux composants. Lors du chauffage du mélange, la vapeur formée sera constituée des deux composants. À un moment donné, le haut de la colonne de fractionnement atteindra la température du point d'ébullition inférieur, le composant qui, avec le point d'ébullition inférieur, sera distillé. La quantité totale du composant ayant le point d'ébullition le plus bas sera progressivement collectée dans le ballon, et celui ayant le point d'ébullition le plus élevé reste dans le ballon..

La distillation fractionnée est la technique utilisée pour purifier le pétrole brut en de nombreux composants.

Figure 2: Distillation fractionnée

Différence entre la distillation fractionnée et la distillation simple

Point d'ébullition

Distillation fractionnée: La distillation fractionnée est utilisée pour séparer les liquides dont le point d'ébullition est proche.

Distillation simple: La distillation simple est utilisée pour séparer les liquides ayant un intervalle d’ébullition d’au moins 50 degrés. 

Appareil 

Distillation fractionnée: La distillation fractionnée utilise un appareil complexe avec une colonne de fractionnement.

Distillation simple: Un appareil simple avec un ballon pour contenir le mélange, un condenseur et un ballon pour collecter les composants purifiés est utilisé.

Répétition

Distillation fractionnée: Le processus doit être répété plusieurs fois pour obtenir les composants purs.

Distillation simple: Ceci est un processus en une exécution. 

Séparation d'un solvant d'un soluté

Distillation fractionnée: Cela ne peut pas être utilisé pour séparer un solvant d'un soluté.

Distillation simple: Ceci peut être utilisé pour séparer un solvant d'un soluté.

Les usages

Distillation fractionnée: Ceci est utilisé dans le raffinage du pétrole brut. 

Distillation simple: Ceci est utilisé pour purifier l'eau de mer.

Conclusion

Comme expliqué ci-dessus, la principale différence entre la distillation fractionnée et la distillation simple réside dans le fait que la distillation fractionnée est utilisée pour les mélanges liquides complexes dont le point d'ébullition est proche. L'appareil et le procédé utilisés pour la distillation fractionnée sont également complexes, contrairement à la distillation simple. 

Référence:
1. «Distillation fractionnée» Chem 211 - Techniques. Wellesley College, n.d. Web. 23 février 2017.
2. Helmenstine, Anne Marie. "Comprenez comment fonctionne la distillation." À propos de l'éducation. N.p., 10 août 2016. Web. 23 février 2017.

Courtoisie d'image:
1. “Distillation avec Liebig condenser_set up” par Siyavula Education (CC BY 2.0) via Flickr
2. «Appareil de laboratoire de distillation fractionnée» Travaux dérivés: John Kershaw Fractional_distillation_lab_apparatus.png: Utilisateur: Theresa knott - Fractional_distillation_lab_apparatus.svg, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia