Flegma
|
See artikkel räägib keemia mõistest; temperamenditüübi kohta vaata artiklit Flegmaatik. |
Flegma (reflux) mõiste on seotud fraktsioneeriva destillatsiooniga ja rektifikatsiooniga. Flegma on see osa vedelikuks kondenseerunud ainest, mis voolab tagasi piki destillatsioonikolonni või rektifikatsioonikolonni. Kolonni tagasi valguvat kondensaati nimetatakse flegmaks (see on tagasijooks). Teine osa kondenseerunud ainest võetakse seadme peas välja destillaadina (rektifikaadina).
Aurud, mis tekivad kolvis vedeliku keemisel, tõusevad üles piki destillatsioonikolonni ning jahtuvad osaliselt. Kondenseerub peamiselt raskemini lenduv komponent. Kolonnis puutub allavoolav vedelik (flegma) kokku ülesliikuvate aurudega, mis võtavad temast täiendavalt kaasa kergesti lenduva komponendi. Samal ajal peseb vedelik aurudest välja raskemini lenduvat komponenti. Kolonni peasse jõuab rohkem kergemini lenduvat komponenti sisaldav fraktsioon. Aurud, mis jõuavad jahutisse, kondenseeruvad seal täielikult. Fraktsioneerival destillatsioonil läheb kogu jahutis kondenseerunud destillaat vastuvõtjasse. Aurude temperatuuri (järsem) tõus kolonni peas näitab, et kergemini lenduv komponent on üle destilleeritud.
Laboratoorse rektifikatsioonikolonni pea on ehitatud nii, et jahutist allavalguvast vedelikust on kraani abil võimalik destillaadina vastuvõtunõusse võtta (väike) osa sellest ja (suurem) osa jahutis kondenseerunud vedelikust täiendavalt saata tagasijooksuna (flegmana) kolonni, suurendades sellega ainete lahutamise efektiivsust. Flegma ja destillaadi suhet samas ajaühikus nimetatakse flegmaarvuks ehk tagasijooksusuhteks. Seega flegmaarv FA on flegma ja rektifikaadi hulga jagatis.
- FA = flegma hulk / rektifikaadi hulk
Laboratoorsetes rektifikatsioonikolonnides määratakse flegmaarv nii, et kolonni peas loetakse flegma ja destillaadi tilkade arv ajaühikus ning nende jagatis ongi flegmaarv. Kolonni lahutusvõime sõltub flegmaarvust. Mida suurem on flegmaarv, seda parem on lahutusvõime. Flegmaarvu valikul arvestatakse ka segukomponentide lahutatavust. Mida raskem on neid lahutada, seda suurem peab olema flegmaarv. Segu komponentide head lahutamist näitab kolonni peas temperatuuri järsk tõus, kui kergeminilenduv aine on segust välja aetud.
Flegmaarvu vähenedes rektifikatsiooniseadme tootlikkus küll kasvab, aga lahutusvõime halveneb. Rektifikatsioonikolonni lahutusvõime suurendamist soodustavad vedel- ja aurufaasi võimalikult suur kokkupuutepind, kontakti kestus ja soojusvahetuse puudumine kolonni ja keskkonna vahel.