กระบวนการกลั่นแยกสารโดยใช้ Molecular Distillation
Molecular Distillation หรือการกลั่นแบบโมเลกุล เป็นเทคนิคการแยกสารที่ใช้ในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการที่ต้องการความบริสุทธิ์สูง กระบวนการนี้เป็นการแยกสารโดยการระเหยที่อุณหภูมิต่ำภายใต้สุญญากาศสูง ซึ่งเหมาะสำหรับสารที่มีความไวต่อความร้อน เช่น น้ำมันหอมระเหย กรดไขมัน หรือสารประกอบอินทรีย์ที่มีจุดเดือดสูง
หลักการทำงานของ Molecular Distillation
Molecular Distillation อาศัยหลักการที่โมเลกุลของสารจะถูกระเหยออกจากพื้นผิวของเหลวในสุญญากาศสูง และควบแน่นในระยะที่ใกล้มาก การทำงานในสุญญากาศช่วยลดจุดเดือดของสาร ทำให้สามารถแยกสารได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ
กระบวนการใน Molecular Distillation
- การเตรียมวัตถุดิบ
- สารตั้งต้นที่ต้องการแยกจะถูกป้อนเข้าสู่เครื่องกลั่น โดยอาจอยู่ในรูปของเหลวหรือสารผสม
- การทำสุญญากาศ
- Reactor ถูกลดความดันให้อยู่ในระดับสุญญากาศสูง (มักต่ำกว่า 0.01 mmHg)
- การระเหยแบบโมเลกุล
- สารตั้งต้นจะถูกให้ความร้อนอย่างระมัดระวัง
- โมเลกุลของสารที่มีจุดเดือดต่ำจะระเหยออกมาก่อน
- การควบแน่น
- สารที่ระเหยออกมาจะเคลื่อนที่ไปยังพื้นผิวที่เย็น (Condenser) ใกล้ ๆ กัน เพื่อเปลี่ยนกลับเป็นของเหลว
- การเก็บรวบรวมผลิตภัณฑ์
- แยกผลิตภัณฑ์ออกเป็นสองส่วน ได้แก่
- Distillate: สารที่ถูกระเหย
- Residue: สารที่เหลืออยู่หลังจากการกลั่น
- แยกผลิตภัณฑ์ออกเป็นสองส่วน ได้แก่
ข้อดีของ Molecular Distillation
- การแยกสารที่มีความบริสุทธิ์สูง
- สามารถแยกสารที่มีความแตกต่างของจุดเดือดน้อยมากได้
- ลดการเสื่อมสภาพของสาร
- เหมาะสำหรับสารที่ไวต่อความร้อน เช่น วิตามิน น้ำมันพืช และสารประกอบทางเภสัชกรรม
- ประสิทธิภาพสูงในสุญญากาศ
- การทำงานในสภาวะสุญญากาศช่วยลดความดันไอของสารตั้งต้น ทำให้เกิดการแยกได้ง่าย
- ลดการใช้พลังงาน
- ใช้อุณหภูมิต่ำในการทำงาน จึงช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน
การใช้งานในอุตสาหกรรม
- อุตสาหกรรมยา
- แยกและทำให้บริสุทธิ์ของสารออกฤทธิ์ทางยา เช่น วิตามิน หรือสารตั้งต้นที่ใช้ในการผลิตยา
- อุตสาหกรรมน้ำมันพืชและไขมัน
- แยกกรดไขมันที่มีมูลค่าสูง เช่น กรดไขมันโอเมก้า-3
- กำจัดสารปนเปื้อน เช่น สารพิษหรือสีในน้ำมันพืช
- อุตสาหกรรมเคมี
- แยกและทำให้บริสุทธิ์ของสารเคมีอินทรีย์ เช่น ตัวทำละลายและสารประกอบโพลีเมอร์
- อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง
- แยกและปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันหอมระเหยและสารออกฤทธิ์ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว
- อุตสาหกรรมอาหาร
- แยกสารประกอบที่มีกลิ่นหอม เช่น น้ำมันหอมจากผลไม้ และสารแต่งกลิ่นในเครื่องดื่ม
ข้อจำกัดของ Molecular Distillation
- ค่าใช้จ่ายสูง
- เครื่องมือและการทำงานในสุญญากาศต้องใช้ต้นทุนสูง
- เหมาะสำหรับกระบวนการเฉพาะ
- ใช้ได้กับสารที่มีความแตกต่างในจุดเดือดชัดเจนและมีปริมาณที่เหมาะสม
- การควบคุมที่ซับซ้อน
- ต้องการความแม่นยำสูงในการควบคุมอุณหภูมิและความดัน
การเปรียบเทียบ Molecular Distillation กับวิธีการกลั่นอื่น ๆ
คุณสมบัติ | Molecular Distillation | Simple Distillation | Fractional Distillation |
---|---|---|---|
สภาวะสุญญากาศ | มีระดับสูงมาก | ไม่มีหรือปานกลาง | ปานกลาง |
อุณหภูมิที่ใช้ | ต่ำ | ปานกลาง | ปานกลางถึงสูง |
สารที่ไวต่อความร้อน | เหมาะสม | ไม่เหมาะสม | ไม่เหมาะสม |
ความบริสุทธิ์ของสาร | สูงมาก | ปานกลาง | สูง |
สรุป
Molecular Distillation เป็นเทคนิคการแยกสารที่มีประสิทธิภาพสูง โดยเฉพาะในกระบวนการที่ต้องการความบริสุทธิ์และสารที่ไวต่อความร้อน ด้วยคุณสมบัติของการทำงานในสภาวะสุญญากาศสูงและอุณหภูมิต่ำ Molecular Distillation จึงเป็นเครื่องมือที่สำคัญในหลายอุตสาหกรรม เช่น ยา อาหาร น้ำมันพืช และเครื่องสำอาง แม้ว่าจะมีข้อจำกัดในเรื่องค่าใช้จ่ายและการควบคุม แต่ประโยชน์ที่ได้รับจากการใช้งานกระบวนการนี้ทำให้เทคนิคนี้ยังคงเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลายในงานวิจัยและการผลิต
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบกระบวนการ Molecular Distillation หรือการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม โปรดแจ้งมาได้ครับ!
สนใจสินค้าติดต่อ
บริษัท แอ๊กโซ เคมิคอลส์ แอนด์ เซอร์วิสเซส จำกัด
โทร 02 346 9239 ต่อ 11 หรือ Line @axxochem
www.axxo.co.th หรือ sales_chem@axxo.co.th