단거리 증류 란 무엇입니까
단거리 증류는 증류 과정을 통해 액체를 분리하고 정화하는 정확하고 효율적인 방법입니다. 이 기술은 매우 짧은 거리, 일반적으로 불과 몇 센티미터를 이동하는 증류액을 포함하며 감압 상태에서 수행됩니다. 이를 통해 끓는점을 낮출 수 있어 고온에서 불안정한 화합물을 분리하거나 소량의 화합물을 정제하는 데 이상적입니다.
단거리 증류의 고전적인 예는 두 개의 챔버를 분리하는 응축기가 필요 없이 하나의 유리 전구에서 다른 유리 전구로 이동하는 증류액을 포함하는 증류입니다. 작동 압력을 줄이면 끓는 온도가 낮아져 증류액이 응축되기 전에 더 짧은 거리를 이동할 수 있습니다. 이 짧은 경로는 장치 측면에서 화합물이 거의 손실되지 않도록 하여 프로세스를 매우 효율적으로 만듭니다.
널리 사용되는 단거리 증류 장치 유형 중 하나는 Kugelrohr로, 종종 증류액 분획을 수집하기 위한 여러 개의 챔버가 포함되어 있습니다. 이를 통해 액체 화합물을 더욱 정밀하게 분리하고 정제할 수 있습니다. Kugelrohr는 체류 시간이 매우 짧은 연속 공정으로 매우 효율적이며 실험실 및 소규모 산업에서 자주 사용됩니다.
단거리 증류의 주요 구조
다음은 단거리 증류 설정의 주요 구성 요소입니다.
- 냉각기: "냉각기"라는 용어는 짧은 경로 증류에 대해 이야기할 때 오해의 소지가 있을 수 있습니다. 이 장치는 응축기를 특정 온도(보통 40C~60C)로 유지하여 증류액이 쉽게 재응축되도록 하고 짧은 경로의 막힘을 방지하는 데 사용됩니다.
- 진공 펌프: 내화학성 진공 펌프는 단거리 증류의 필수 구성 요소입니다. 시스템 내에서 진공을 생성하여 기화된 화합물이 짧은 경로를 통해 이동하고 재응축할 수 있도록 합니다. 로터리 베인(오일) 펌프는 증류에 선호되는 유형의 펌프이며 최소 50미크론의 진공 깊이를 달성할 수 있어야 합니다.
- 콜드 트랩: 콜드 트랩은 응축기를 통과하는 모든 증기를 포착하여 진공 시스템을 보호하고 수명을 연장하는 데 사용됩니다.
- 짧은 경로: 짧은 경로 자체는 4개의 주요 유리 구성 요소와 가열 맨틀로 구성됩니다. 여기에는 끓는 플라스크, 짧은 경로 헤드, 받는 젖소 및 받는 플라스크가 포함됩니다. 짧은 경로 헤드는 증기가 응축기 경로에 들어가기 전에 증류에 필요한 이론적 플레이트를 생성하고 증기를 정화하는 "vigreaux"라고 하는 작은 홈과 접촉하는 증류 공정의 핵심 구성 요소입니다.
- 가열 맨틀: 이것은 로토밥의 가열 수조와 유사하며 비등 플라스크 내부의 혼합물을 가열하는 데 사용됩니다.
- 리시빙 플라스크: 이들은 증류액의 세 가지 주요 분획에 해당하며 재응축할 때 정제된 화합물을 수집하는 데 사용됩니다. 단일 암소, 교체 가능한 어댑터 및 헤드 패킹과 같은 추가 구성 요소는 고급 단거리 증류 설정에서도 사용할 수 있습니다.
단거리 증류의 주요 용도
단거리 증류는 광범위한 응용 분야에서 다재다능한 기술입니다. 짧은 경로 증류의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 추출물: 단거리 증류는 일반적으로 에센셜 오일 및 수지와 같은 식물 추출물을 정제하는 데 사용됩니다. 이 기술은 추출물에서 특정 화합물을 분리할 수 있게 하여 매우 순수한 제품을 만듭니다.
- 제약: 이 공정은 제약 생산에 사용되는 알칼로이드 및 테르페노이드와 같은 천연 제품에서 특정 화합물을 정제하고 분리하는 데 사용됩니다.
- 향료 및 향료: 단거리 증류는 향료 및 향료 생산에 사용되는 테르펜 및 에스테르와 같은 특정 화합물을 정제하고 분리하는 데 사용됩니다.
- 대마초 및 대마 파생물: 단거리 증류는 대마초 및 대마 파생물에서 CBD, THC 및 테르펜과 같은 특정 화합물을 정제하고 분리하는 데 사용됩니다.
- 환경 분석: 단거리 증류는 공기 및 물 시료에서 휘발성 유기 화합물과 같은 특정 화합물을 정제하고 분리하는 데 사용되는 환경 분석 분야에서도 사용됩니다.
- 생명 공학: 짧은 경로 증류는 효소와 단백질의 정제를 위해 생명 공학에서 사용됩니다.
- 연구 및 개발: 단거리 증류는 과학 실험에 사용하기 위해 특정 화합물을 정제 및 분리하고 그 특성을 연구하는 데 사용되는 연구 개발에도 사용됩니다.
단거리 증류 공정
짧은 경로 증류는 구성 요소 및 화학 공정에 대한 철저한 이해가 달성되면 비교적 간단한 공정입니다. 맛이나 색이 거의 또는 전혀 없는 투명하거나 황금빛 액체인 "증류액"으로 알려진 순수한 화합물을 얻기 위해 사용되는 기술입니다. 짧은 경로 공정 동안 원래 올레오레진은 전체 활성 화합물의 1/4 미만으로 벗겨져 공정에서 모든 테르펜(냄새 및 풍미)을 잃습니다. 최종 제품은 매우 강력하며 분리 및 결정화를 위한 전구체로 사용할 수 있습니다.
단거리 증류 공정은 올레오레진을 끓는 플라스크에 넣고 온도와 진공 압력을 함께 사용하여 활성 화합물을 강제로 증발시켜 증기로 만드는 과정을 포함합니다. 이렇게 증발된 화합물은 진공 펌프에 의해 응축기의 경로로 끌어당겨져 고체 형태로 재응축되고 수용 젖소에 부착된 개별 플라스크에 수집됩니다.
이 공정은 응축기의 길이와 증류되는 물질(회전증발기의 에탄올 및 단거리 증류의 올레오레진)을 제외하고는 회전증발기의 공정과 매우 유사합니다. 짧은 경로 증류의 응축기 길이는 기존 응축기보다 훨씬 짧아 증류액이 더 짧은 거리를 이동하고 화합물 손실이 최소화됩니다.
단거리 증류는 매우 효율적이고 정확하기 때문에 에센셜 오일, 향료, 방향제와 같은 고부가가치 화합물을 정제하고 천연 제품에서 특정 화합물을 분리하는 데 유용한 기술입니다.
결론
단거리 증류는 증류 과정을 통해 액체를 분리하고 정화하는 정확하고 효율적인 방법입니다. 이 기술은 매우 짧은 거리, 일반적으로 불과 몇 센티미터를 이동하는 증류액을 포함하며 감압 상태에서 수행됩니다. 이를 통해 끓는점을 낮출 수 있어 고온에서 불안정한 화합물을 분리하거나 소량의 화합물을 정제하는 데 이상적입니다.
짧은 경로 증류 설정의 주요 구성 요소에는 냉각기, 진공 펌프, 콜드 트랩, 짧은 경로, 가열 맨틀 및 리시빙 플라스크가 포함됩니다. 각 구성 요소는 진공 생성에서 정제된 화합물 수집에 이르기까지 증류 공정에서 중요한 역할을 합니다.
단거리 증류는 추출물, 의약품, 향료 및 향료의 정제, 천연 제품에서 특정 화합물의 분리를 포함하여 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 그것은 많은 산업과 연구 개발에서 사용되는 강력하고 정확한 기술입니다.
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