Lorsqu'il s'agit de séparer des mélanges, les deux méthodes les plus courantes sont la distillation sous vide et la distillation normale.
5 différences essentielles entre la distillation sous vide et la distillation normale
Différences de pression
La principale différence entre ces deux méthodes est la pression à laquelle elles sont appliquées.
La distillation normale s'effectue à la pression atmosphérique.
La distillation sous vide, quant à elle, s'effectue sous une pression réduite, souvent bien inférieure à la pression atmosphérique.
Points d'ébullition
Dans la distillation sous vide, la pression plus faible permet aux substances de bouillir à des températures plus basses que dans la distillation normale.
En effet, le point d'ébullition d'un liquide diminue à mesure que la pression baisse, conformément à la relation Clausius-Clapeyron.
Cette caractéristique est particulièrement avantageuse pour les matériaux sensibles à la chaleur, qui risquent de se dégrader à des températures plus élevées.
En fonctionnant sous vide, la distillation sous vide peut empêcher ou minimiser la décomposition thermique, préservant ainsi l'intégrité et la qualité du distillat.
Efficacité de la séparation
La distillation sous vide améliore l'efficacité de la séparation en permettant une plus large gamme de points d'ébullition parmi les composants d'un mélange.
Ceci est particulièrement utile dans les mélanges complexes comme le pétrole brut, où des centaines d'hydrocarbures différents doivent être séparés.
Les températures de fonctionnement plus basses de la distillation sous vide réduisent le risque de polymérisation ou d'autres réactions secondaires qui pourraient compliquer le processus de séparation.
Dégradation du produit et temps de séjour
La pression réduite dans la distillation sous vide n'abaisse pas seulement le point d'ébullition, mais réduit également le temps de séjour moyen des composants dans la colonne de distillation.
Ce temps de séjour plus court minimise encore les risques de dégradation du produit.
Coûts d'investissement et d'exploitation
La distillation sous vide peut entraîner une réduction de la taille de la colonne de distillation, ce qui diminue les coûts d'investissement de l'équipement.
Toutefois, les coûts d'exploitation peuvent être légèrement plus élevés en raison de l'énergie nécessaire au maintien du vide.
Applications de la distillation sous vide
La distillation sous vide est largement utilisée dans le raffinage du pétrole, où elle est cruciale pour séparer les hydrocarbures lourds qui se décomposeraient autrement aux températures plus élevées requises à la pression atmosphérique.
Elle est également utilisée pour la séparation des composés organiques de poids moléculaire élevé et des matériaux sensibles à la chaleur, lorsque les méthodes de distillation conventionnelles risquent d'entraîner une dégradation.
En résumé, la distillation sous vide offre une méthode plus contrôlée et plus efficace pour séparer les composants d'un mélange, ce qui est particulièrement avantageux pour les mélanges thermosensibles et complexes.
Les températures et pressions de fonctionnement plus basses empêchent la dégradation et améliorent la qualité des produits finaux.
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