Penyulingan fraksi: pemisahan melalui penguapan dan kondensasi
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| fraction/ˈfrækʃn/ | Fraksi |
| feedstock/ˈfiːdstɒk/ | Bahan baku |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Kolom distilasi dapat mengumpulkan fraksi bahan bakar yang berisi banyak senyawa. Memisahkan rentang didih yang berguna tidak menjadikan setiap molekul dalam cairan terkumpul tersebut identik.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Minyak mentah dipanaskan sehingga banyak komponen menguap. Uap masuk ke kolom fraksinasi yang lebih panas di bagian bawah dan lebih dingin di bagian atas. Komponen mengembun di area yang cukup dingin bagi mereka untuk menjadi cair. Hidrokarbon dengan titik didih lebih tinggi mengembun lebih rendah; yang titik didihnya lebih rendah bergerak lebih jauh ke atas sebelum mengembun. Setiap fraksi yang dikumpulkan mengandung molekul dengan nomor karbon yang mirip dan rentang titik didih, bukan satu zat murni.
- Fraksi: Campuran terpisah dari hidrokarbon dengan nomor karbon dan rentang titik didih yang mirip; Bahan baku: Bahan awal yang digunakan untuk memproduksi bahan kimia atau material lain.
Mengapa komponen dengan titik didih lebih tinggi umumnya mengembun lebih rendah di dalam kolom?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Kolom paling panas di bagian bawah. Komponen titik didih tinggi akan mengembun segera setelah uap mendingin di bawah titik didihnya - yang terjadi rendah di dalam kolom - sementara uap titik didih rendah naik ke daerah yang lebih dingin sebelum mengembun.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Penguapan dan kondensasi adalah perubahan fisika: molekul dipisahkan tanpa memutus rantai karbonnya. Fraksi yang cukup volatil dapat tetap dalam fase gas di bagian atas; material berat dapat tetap berada di dekat dasar. Bahan bakar meliputi bensin, minyak diesel, kerosen, minyak bahan bakar berat, dan gas petroleum cair (LPG). Fraksi juga menyediakan bahan baku bagi industri petrokimia, menghasilkan material seperti pelarut, pelumas, polimer, dan deterjen. Atom karbon dapat berikatan satu sama lain dalam keluarga struktur yang terkait; hal ini membantu menjelaskan keberagaman senyawa karbon alami maupun sintetis.
- Jejakkan uap yang berlabel pada diagram gradien suhu dan jelaskan di mana uap tersebut mengembun menggunakan rentang titik didih yang disediakan. Bandingkan penggunaan sebagai bahan bakar dengan penggunaan sebagai bahan baku untuk suatu fraksi. Jangan menggantikan penjelasan hanya dengan menghafal urutan nama-nama; nama fraksi spesifik lainnya tidak diperlukan. Demonstrasi sekolah harus menggunakan alat pengganti yang disetujui dan penilaian risiko, bukan wadah minyak mentah tertutup yang dipanaskan.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: daerah kolom ilustratif berada pada suhu 180 °C. Komponen dengan titik didih yang disediakan sebesar 250 °C dapat mengembun saat uap mendingin masuk ke daerah ini; yang dengan titik didih 100 °C dapat tetap gas dan naik lebih jauh. Perbedaan antara titik didih yang disediakan tersebut adalah ΔT=250−100=150 °C. Nilai fiktif ini mendemonstrasikan prinsip pemisahan, bukan batas fraksi resmi.
Dua titik didih komponen yang disediakan adalah 220 °C dan 80 °C. Temukan perbedaannya. Gunakan urutan yang sama: kuantitas diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi.
Dua titik didih komponen yang diberikan adalah 220 °C dan 80 °C. Temukan selisihnya.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 140 °C. Diketahui: titik didih 220 dan 80 derajat C. Selisih = 220 - 80 = 140 derajat C. Selisih titik didih yang lebih besar membuat fraksi lebih mudah dipisahkan dalam kolom.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Jangan menyatakan bahwa molekul besar naik lebih jauh karena lebih berat atau bahwa kolom menciptakan alkana baru. Posisi bergantung pada perilaku pendidihan dalam gradien suhu. Fraksi yang terkumpul belum tentu murni, dan suhu industri bervariasi. Perpecahan (cracking) adalah proses kimia lanjutan, bukan sinonim dari destilasi fraksional.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Destilasi fraksi memecah ikatan karbon–karbon untuk menghasilkan molekul yang lebih kecil. Klaim ini salah: Destilasi fraksi adalah pemisahan fisik: molekul menguap dan mengembun tanpa berubah. Memecah ikatan karbon-karbon untuk menghasilkan molekul yang lebih kecil adalah PERECAKAN - proses kimia yang dilakukan terpisah.
Destilasi fraksional: pemisahan melalui penguapan dan kondensasi: Penguapan dan kondensasi adalah perubahan fisika: molekul dipisahkan tanpa memutus rantai karbonnya. Fraksi yang cukup volatil dapat tetap dalam fase gas di bagian atas; material berat dapat tetap berada di dekat dasar. Bahan bakar meliputi bensin, minyak diesel, kerosen, minyak bahan bakar berat, dan gas petroleum cair (LPG). Fraksi juga menyediakan bahan baku bagi industri petrokimia, menghasilkan material seperti pelarut, pelumas, polimer, dan deterjen. Atom karbon dapat berikatan satu sama lain dalam keluarga struktur yang terkait; hal ini membantu menjelaskan keberagaman senyawa karbon alami maupun sintetis.
Destilasi fraksional memecah ikatan karbon–karbon untuk menghasilkan molekul yang lebih kecil.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Destilasi fraksi adalah pemisahan fisik: molekul menguap dan mengembun tanpa perubahan. Memutus ikatan karbon-karbon untuk membentuk molekul yang lebih kecil adalah KRACKING - proses kimia yang dilakukan secara terpisah.
Campuran hidrokarbon terpisah dengan jumlah atom karbon dan kisaran titik didih yang mirip: tuliskan istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
fraksi berarti Campuran hidrokarbon terpisah dengan jumlah atom karbon dan kisaran titik didih yang mirip.