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Destillation



Destillation (bei Alkohol auch Brennen genannt) ist ein thermisches Trennverfahren, um Gemische verschiedener Flüssigkeiten oder gelöste Feststoffe aus Flüssigkeiten zu trennen. Dabei wird der Ausgangsstoff verdampft und der entstehenden Dampf aufgefangen und kondensiert. Das Wort "Destillation" leitet sich von dem lateinischen Wort destillare = herabtröpfeln ab. Es wurde in der Antike auch für andere Trennverfahren benutzt.

Entwicklung

In der Antike wurden vor allem ätherische Öle destilliert. Als um die Jahrtausendwende (1000 n. Chr.) die Schwefel- und Salpetersäure und vor allem der Alkohol (Ethanol) entdeckt wurden, gewann die Destillation erheblich an Bedeutung. Im 17. Jahrhundert kamen an wichtigen Anwendungen die Süßwasserdestillation aus Meerwasser und die Destillation von Pech und Teer zur Abdichtung der Schiffe hinzu.

Prinzipien

Um ein Gemisch zu trennen, gibt es eine ganze Reihe von Trennverfahren. Das besondere an der Destillation ist, dass sie als Trennhilfmittel Energie verwendet. Der große Vorteil von Energie gegenüber anderen Hilfsmitteln, etwa Adsorbentien oder Lösungsmittel, ist, dass Energie einem System leicht zu- und wieder entzogen werden kann. Destillation beruht auf den unterschiedlichen hohen Siedepunkten der beteiligten Flüssigkeiten. Man sagt dazu auch, dass die Flüssigkeiten einen unterschiedlich hohen Dampfdruck besitzen. Wird dem System Energie zugeführt, verdampft durch den unterschiedlichen Dampfdruck vom Stoff mit dem höheren Dampfdruck (niedrigeren Siedepunkt) mehr als vom anderen Stoff. Deshalb ist die Konzentration des Stoffs mit dem niedrigeren Siedepunkt im Dampf (Destillat) höher als in der Ausgangsmischung.

Wiederholung des Trennungsschritts

Durch wiederholte Destillation des Destillats kann die Konzentration weiter gesteigert werden. Je größer der Unterschied zwischen den Siedepunkten, desto weniger Destillationsschritte benötigt man, um eine bestimmte Konzentration zu erreichen. Bei der industriellen Produktion wird diese Wiederholung der Destillationsschritte kontinuierlich durch Rektifikation geleistet.

spezielle Verfahren

Um erhöhte Reinheit des gewonnen Destillats zu erhalten, oder bei Destillation vieler verschiedener Stoffe aus einem Gemisch wird die Fraktionierte Destillation genutzt. Liegen die Siedepunkte nahe beieinander, kann durch Destillation bei niedrigerem Druck die Trennung verbessert werden, da damit die Siedepunkte weiter auseinander zu liegen kommen. Da bei Feststoffen der Dampfdruck wesentlich geringer ist als bei Flüssigkeiten, können Flüssigkeit und gelöster Feststoff in der Regel in einem Durchgang durch Eindampfen voneinander getrennt werden.
Destillation ist z.B. mittels Solarkollektoren möglich, die platzsparend auf Dächern angebracht werden können.

Alkohl und andere Azeotrope

Die wohl älteste und gleichzeitig eine der bekanntesten Anwendungen der Destillation ist die Herstellung hochprozentiger alkoholischer Getränke (Schnapsbrennen). Die Konzentration des Alkohols lässt sich aber nur bis auf 95,58%m Alkohol erhöhen. In vielen Fällen gibt es ein Mischungsverhältnis zweier Flüssigkeiten, das sich durch Destillation nicht weiter trennen lassen Diese Mischungen heißen Azeotrop. Eine weitere Erhöhung der Alkoholkonzentration, kann nur durch spezielle Rektifikationsverfahren erreicht werden.

Siehe auch: Pervaporation





     
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