بازیابی حلال‌ها در صنعت داروسازی

اصول شیمی صنعتی:lol:lol:lol:lol:lol

هنگامی که ماده‌ای مایع تحت گرما قرار می‌گیرد، فشار بخار آن افزایش می‌یابد؛ وقتی فشار بخار به اندازه‌ای می‌رسد که با فشار جو یا فشار داده‌شده برابر شود، مایع به جوش می‌آید، یعنی به نقطه جوش خود می‌رسد. آنچه که تحت عنوان تقطیر شناخته می‌شود، ترکیبی از دو فرآیند است: گرم کردن ماده مایع تا به جوش آید و تبدیل شود به بخار، سپس سرد کردن بخار تا دوباره به حالت مایع درآید.

در صورتی که مخلوط دو مایع فرار را تقطیر کنیم، در دمای جوش، فاز گازی و فاز مایع در تعادل قرار می‌گیرند؛ بخار حاصل حاوی مقدار زیادی از اجزای فرار است. اگر این بخار را به حالت مایع درآوریم، ترکیب آن مشابه ترکیب فاز گازی خواهد بود (یعنی حاوی مقدار زیادی از اجزای فرار). اما ماده باقی‌مانده حاوی مقدار زیادی از اجزایی با نقطه جوش بالا (اجزای غیرفرار) خواهد بود. این همان تقطیر ساده است. اگر مایع حاصل از تقطیر را دوباره تقطیر کنیم، دوباره تعادل گاز-مایع برقرار می‌شود؛ بخار حاصل حاوی مقدار بیشتری از اجزای فرار خواهد بود. البته، مایع حاصل از تقطیر مجدد نیز حاوی مقدار بیشتری از اجزای فرار خواهد بود. به این ترتیب، می‌توانیم با استفاده از تقطیرهای متوالی و سیستماتیک، در نهایت دو مایع نزدیک به خالص را به دست آوریم.

اگرچه استفاده از تقطیرهای مکرر می‌تواند منجر به به دست آوردن دو مایع نزدیک به خالص شود، اما این روش هم زمان زیادی می‌برد و هم در حین تقطیرهای مکرر، تلفات زیادی وجود دارد؛ همچنین تجهیزات مورد نیاز پیچیده هستند. بنابراین، معمولاً از ستون‌های تقطیر برای انجام چندین بار فرآیند گازی‌شدن و تقطیر استفاده می‌شود؛ این همان فرآیند تقطیر است. در داخل ستون تقطیر، هنگامی که بخار در حال بالا رفتن با مایع در حال پایین آمدن در تماس می‌آید، بخار تا حدی تقطیر شده و گرما آزاد می‌کند؛ این گرما باعث گازی‌شدن بخشی از مایع می‌شود. در نتیجه، مقدار اجزای فرار در بخار افزایش می‌یابد، در حالی که مقدار اجزایی با نقطه جوش بالا در مایع افزایش می‌یابد. اگر این فرآیند را چندین بار تکرار کنیم، در واقع چندین بار تعادل گاز-مایع برقرار شده است؛ یعنی اثر تقطیر چندین باره حاصل شده است. در نتیجه، در بالای ستون تقطیر، نسبت اجزای فرار بالا است، در حالی که در بخش‌های پایینی ستون، نسبت اجزایی با نقطه جوش بالا بالاست. به این ترتیب، تا زمانی که ستون تقطیر به اندازه کافی بلند باشد، می‌توان این اجزا را کاملاً از هم جدا کرد. استوانه‌های تقطیر مورد استفاده در صنعت، در واقع معادل ستون‌های تقطیر هستند.

اصل آن بسیار ساده است؛ یعنی از تفاوت نقاط جوش محلول‌کننده‌های مختلف برای کنترل دما و بازیابی ماده از طریق تبخیر و تقطیر استفاده می‌شود. نکته کلیدی، کنترل است

همان اصل، دستگاه‌های مختلف، ترکیبات گوناگون حل شدن، و مدیریت عملیاتی در حال تغییر.

من در یک شرکت تولیدکننده داروهای خام کار می‌کردم؛ کار اصلی آنجا بازیابی اتانول بود و برای این منظور از تفاوت نقاط جوش برای بازیابی استفاده می‌شد

اصول شیمی صنعتی، فقط به این نگاه کنید، هاها~~~~~~~~~

در حال حاضر، روش‌های اصلی برای بازیابی حلال‌ها چهار مورد است: ۱. رایج‌ترین روش، تقطیر + تصفیه با تقطیر مجدد است؛ این قدیمی‌ترین روش فرآوری است و عمدتاً از تفاوت نقاط جوش اجزای مختلف برای جداسازی آن‌ها استفاده می‌کند. ۲. روش جداسازی با فیلم‌های آلی که در سال‌های اخیر محبوب شده است. عمدتاً از تفاوت سرعت حل شدن و انتشار اجزای مختلف در فیلم برای جداسازی استفاده می‌شود. ۳. روش جذب با الیاف مولکولی، از جذب انتخابی الیاف مولکولی نسبت به اجزای مختلف برای جداسازی استفاده می‌کند. ۴. فیلم تبخیر نفوذی الکترولیتی، از سوراخ‌های منظم فیلم الکترولیتی برای جداسازی استفاده می‌کند؛ به دلیل تفاوت اندازه مولکول‌های حلال و مولکول‌های آب، این فیلم بر اساس اصل الکترولیز بر اساس اندازه مولکول‌ها عمل می‌کند. در حال حاضر، این روش‌های جداسازی، روش‌های رایج هستند. نوع دیگری نیز وجود دارد که جداسازی با فشار گرانش بالا نامیده می‌شود؛ در واقع همان جداسازی تقطیری است.