分子蒸馏的基本原理与方法

Basic Principle and Methodology of Molecular Distillation

2020年4月17日Ankur Choudhary (noreply@blogger.com)AI 专业翻译

分子蒸馏

原则;原理;依据

热不稳定的化合物以及高沸点、低挥发性的气体分子可以通过分子蒸馏进行分离和纯化,这种方法被认为是最安全的。分子蒸馏器的特点在于:分子在受热区域停留时间短,并且由于蒸馏空间处于真空状态,因此操作温度较低。分子蒸馏是根据分子的平均自由路径差异来分离分子的;在分离过程中,分子需要能够自由移动而不发生碰撞。

方法学;研究方法

简单的分子蒸馏过程是将蒸馏装置放置在热表面上。如下图所示,蒸馏液在冷凝前只会移动很短的距离。粘度较低的物质会从玻璃冷凝表面上滴落并流入接收容器。而使用更复杂装置的蒸馏过程则是在靠近冷凝器的加热表面上进行的,这种装置采用了不同的设计。薄膜运动机制可以防止非挥发性物质在待蒸馏物质表面堆积,因为堆积可能会阻碍蒸馏过程的进行。



**离心分子蒸馏**

在食品、制药、石油和化工行业中,这种纯化方法采用分子蒸馏技术。该过程通常在低压环境下进行,且物料的停留时间较短。接下来,需要先对原料进行脱气处理,然后再将其泵入一个预先加热的旋转盘内。由于物料在旋转盘上的膨胀作用,蒸馏过程可以在几毫秒内完成。当蒸馏液在旋转盘的最外缘冷凝后,会缓慢流入收集容器中。

下图显示:在旋转圆盘后,残留物质会聚集在其周围的沟槽中,并最终被收集到下方的收集容器中。分子蒸馏过程在极低的温度下进行,因此不会发生热分解;高真空环境可以防止物质因接触空气而氧化。熔盐蒸馏的压力为10^-3托(Torr),而自由路径蒸馏的压力则非常低,约为10^-2托。


分子蒸馏在低压下进行,此时加热表面与冷凝表面之间的距离小于分子在两者之间的平均自由路径。该过程由多个串联的单级蒸馏单元组成。热敏感的高分子材料可以通过分子蒸馏方法进行分离或提纯。

薄膜的厚度在0.05到0.1毫米之间。在真空操作中,空气进入的可能性非常高;而在压力操作中,则很可能发生蒸汽排放。由于再沸器、柱内构件及相邻管道中存在易燃物质,蒸馏过程本身就具有易燃风险。这种浓度梯度对安全性有影响,因为它决定了柱顶与柱底之间的浓度差异。柱内可能含有高浓度的杂质,从而构成潜在的危险。


📌 本文由 AI 翻译自 pharmaguideline.com,仅供内部参考查看英文原文