التقطير التجزيئي: الفصل بالتبخير والتكثيف
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| fraction/ˈfrækʃn/ | الكسر |
| feedstock/ˈfiːdstɒk/ | المادة الخام |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- يمكن لعمود التقطير تجميع كسر وقود يحتوي على العديد من المركبات. فصل نطاق غليان مفيد لا يجعل كل جزيء في السائل المجموع متطابقاً.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- يُسخن النفط الخام حتى يتبخر العديد من مكوناته. يدخل البخار إلى عمود تقطير يكون أكثر سخونة في الأسفل وأبرد في الأعلى. تتكثف المكونات في المناطق الباردة بما يكفي لتصبح سائلة. تتكثف الهيدروكربونات ذات نقاط الغليان الأعلى في مناطق أدنى؛ بينما تنتقل تلك ذات نقاط الغليان المنخفضة مسافة أبعد قبل التكثف. يحتوي كل كسر مجموع على جزيئات بأعداد كربون مشابهة ونطاق من نقاط الغليان، بدلاً من مادة نقية واحدة.
- الكسر: خليط منفصل من الهيدروكربونات بأعداد كربون مشابهة ونطاقات غليان متقاربة؛ المادة الأولية: مادة بادئة تُستخدم لتصنيع مواد كيميائية أو منتجات أخرى.
لماذا يتكثف المكون الأعلى غلياناً عادةً أسفل العمود؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
العمود يكون hotter عند الأسفل. المكون عالي نقطة الغليان يتكثف بمجرد تبريد البخار تحت نقطة غليانه - وهو ما يحدث في أسفل العمود - بينما يرتفع بخارات منخفضة الغليان إلى مناطق أبرد قبل التكثيف.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- التبخر والتكثيف تغيرات فيزيائية: يتم فصل الجزيئات دون كسر سلاسل الكربون الخاصة بها. يمكن أن يبقى الكسر المتبخر بما يكفي في حالة غازية في الأعلى؛ يمكن للمواد الثقيلة أن تبقى بالقرب من القاعدة. تشمل الوقود البنزين، وزيت الديزل، والكيروسين، وزيت الوقود الثقيل، وغازات البترول المسالة. توفر الكسرات أيضاً مواد أولية للصناعة البتروكيماوية، لإنتاج مواد مثل المذيبات، والشحوم، والبوليمرات، والمنظفات. يمكن لذرات الكربون أن ترتبط ببعضها في عائلات من الهياكل المرتبطة؛ وهذا يساعد على تفسير التنوع الواسع لمركبات الكربون الطبيعية والاصطناعية.
- تتبع بخار مُصوَّغ عبر مخطط تدرج درجة الحرارة واشرح أين يتكثف باستخدام نطاق الغليان المُقدَّم. قارن الاستخدام المقصود للكسر كوقود باستخدامه كمادة أولية. لا تستبدل الشرح بترتيب محفوظ للأسماء وحدها؛ لا يلزم معرفة أسماء الكسرات المحددة الأخرى. يجب أن تستخدم العروض المدرسية معدات بديلة معتمدة وتقييم مخاطر، وليس حاوية مغلقة تحتوي على نفط خام مسخن.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: منطقة توضيحية للعمود تقع عند 180 °C. يمكن لمكون بنقطة غليان مُقدَّمة قدرها 250 °C أن يتكثف عندما يبرد البخار داخل هذه المنطقة؛ بينما يمكن لمكون بنقطة غليان قدرها 100 °C أن يبقى غازياً ويرتفع مسافة أبعد. الفرق بين نقطتي الغليان المُقدَّمتين هو ΔT=250−100=150 °C. هذه القيم الوهمية توضح مبدأ الفصل، وليست حدوداً رسمية للكسرات.
نقطتا غليان لمكونين مُقدَّمتين هما 220 °C و80 °C. جد الفرق بينهما. استخدم نفس التسلسل: كميات معروفة ← نموذج ← علاقة ← تعويض ← وحدة وتفسير.
نقطتا غليان مكونين مُوفَّرين هي 220 °C و80 °C. أوجد الفرق بينهما.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
الناتج هو 140 °C. معلوم: نقاط الغليان 220 و80 درجة مئوية. الفرق = 220 - 80 = 140 درجة مئوية. الفروقات الأكبر في نقاط الغليان تسهل فصل الكسور في العمود.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- لا تقل إن الجزيئات الكبيرة ترتفع مسافة أبعد لأنها أثقل أو أن العمود يولد ألكانات جديدة. يعتمد الموقع على سلوك الغليان ضمن تدرج حراري. الكسر المجموع ليس بالضرورة نقياً، وتختلف درجات الحرارة الصناعية. التكسير عملية كيميائية لاحقة، وليس اسماً آخر للتقطير التجزيئي.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
التقطيع الكسري يكسر الروابط بين ذرات الكربون للحصول على جزيئات أصغر. هذا الادعاء خاطئ: التقطيع الكسري هو فصل فيزيائي: تتبخر الجزيئات وتتصلب دون تغير. كسر الروابط بين ذرات الكربون للحصول على جزيئات أصغر هو التكسير - عملية كيميائية تتم بشكل منفصل.
التقطير التجزيئي: الفصل بالتبخير والتكثيف. التبخير والتكثيف تغيرات فيزيائية: يتم فصل الجزيئات دون كسر سلاسل الكربون. يمكن أن تبقى Fraction متطايرة كافية على شكل غاز في الأعلى؛ بينما قد يبقى المادة الثقيلة بالقرب من القاعدة. تشمل الوقود البنزين، والديزل، والكيروسين، وزيت الوقود الثقيل، والغازات البترولية المسائلة. توفر الكسرات أيضًا مواد خام للصناعة البتروكيماوية لإنتاج مواد مثل المذيبات، والمزلقانات، والبوليمرات، والمنظفات. يمكن لذرات الكربون الارتباط ببعضها في عائلات من الهياكل المترابطة؛ مما يساعد على تفسير التنوع الواسع للمركبات الكربونية الطبيعية والصناعية.
التقطير الكسري يكسر روابط الكربون-الكربون لإنتاج جزيئات أصغر.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
التقطير التجزيئي هو فصل فيزيائي: تتبخر الجزيئات وتتكاثر دون تغيير. كسر الروابط الكربون-كربون لإنتاج جزيئات أصغر هو CRACKING - عملية كيميائية تتم بشكل منفصل.
خليط مفصول من الهيدروكربونات بأعداد كربون ونطاقات غليان مماثلة: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الكسر يعني خليط مفصول من الهيدروكربونات بأعداد كربون ونطاقات غليان مماثلة.