זיקוק
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
- ערך זה עוסק בתהליך להפרדת נוזלים. לערך העוסק בזיקוקין די נור, ראו זיקוקי די נור.
זיקוק (בלועזית: דיסטילציה, Distillation) הוא תהליך פיזיקלי להפרדה של תערובת נוזלים על בסיס נקודות הרתיחה השונות של מרכיביה.
במערכת פשוטה של זיקוק מרתיחים את התערובת, ואת האדים העולים מעבים בחלקו העליון של הכלי ומוליכים לכלי נפרד. אדים אלו הינם המצב הגזי של החומר בעל נקודת הרתיחה הנמוכה ביותר בתערובת. לאחר מכן מגיע תורו של החומר הבא לרתוח, וכן הלאה, עד להפרדת התערובת לכל מרכיביה.
באמצעות מדידה קבועה של טמפרטורת התערובת במהלך תהליך הזיקוק ניתן לדעת מתי מפסיק החומר האחד לרתוח (כלומר, מתי הוא התאדה כולו וכבר אינו נמצא בתערובת) ומתי מתחיל החומר הבא לרתוח. במהלך הרתיחה עצמה הטמפרטורה אינה משתנה; לדוגמה, אם מים מהווים את אחד ממרכיבי התערובת, והם נמצאים בכמות כזו שמשך רתיחתם המלאה הוא 5 דקות, הרי שטמפרטורת התערובת כולה תעמוד על 100 מעלות צלזיוס (נקודת הרתיחה של המים) במשך 5 דקות, זאת למרות שחימום התערובת נמשך. לאחר התאדותם המלאה של המים תתחיל הטמפרטורה לעלות בקצב מהיר ותיעצר שוב כשתגיע לנקודת הרתיחה של החומר הבא.
בזיקוק מפריט רב-שלבי, שהוא תהליך הזיקוק הנפוץ בהנדסה כימית, משתמשים בעמוד זיקוק הבנוי ממגשים או פלטות. חלק מהתוצר הגזי מעבים ומחזירים לראש העמוד בצורת נוזל וחלק מהתוצר הנוזלי מרתיחים ומחזירים לתחתית העמוד בצורת גז. בכל מגש (שלב) בעמוד יש מגע מתמשך בין הנוזל לגז והגעה לשיווי משקל נוזל אדים, שפירושו מעבר של החומר הנדיף יותר לפאזה הגזית ושל החומר הנדיף פחות לפאזה הנוזלית. בתכנון הנדסי נכון, הכולל חישובי אנרגיה ומסה מורכבים, ניתן להגיע להפרדה טובה מאוד בין המרכיבים השונים.
תהליך הזיקוק נפוץ מאוד בתעשיית המשקאות האלכוהוליים ובתעשייה הכימית - במיוחד בתעשיית הנפט. בבתי זיקוק של נפט מתרחש התהליך המתואר לעיל במיכלי ענק. מרכיבי הנפט השונים - למעשה אלקאנים בעלי שרשרת פחמימנית באורך שונה - מתאדים בטמפרטורות שונות, וכל אחד מהם מהווה מוצר נפט שונה: האלקאנים הקצרים, המתאדים בטמפרטורות נמוכות, משמשים כדלק למכוניות (בנזין), האלקאנים הארוכים יותר משמשים כדלק למטוסים (קרוסין), והאלקאנים הארוכים ביותר משמשים כשעוות ופלסטיקים.
