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Latest revision as of 11:06, 7 August 2023

भाप आसवन उपकरण, रंगों का रासायनिक आधार भाप आसवन दिखा रहा है

भाप आसवन एक पृथक्करण प्रक्रिया है जिसमें जल को अन्य अस्थिर (रसायन विज्ञान) और गैर-वाष्पशील घटकों के साथ मिलाकर आसवित किया जाता है। उबलते जल से निकलने वाली भाप वाष्पशील पदार्थों के वाष्प को एक संघनित्र (गर्मी हस्तांतरण) तक ले जाती है; दोनों ठंडे हो जाते हैं और तरल या ठोस अवस्था में लौट आते हैं, जबकि गैर-वाष्पशील अवशेष उबलते कंटेनर(पात्र) में पीछे रह जाते हैं।

यदि, जैसा कि समान्यता होता है, वाष्पशील पदार्थ जल के साथ मिश्रणीय नहीं होते हैं, तो वे संक्षेपण के वे स्वचालित रूप से एक अलग चरण बना लेंगे, जिससे उन्हें निस्तारण या एक अलग फ़नल के साथ अलग किया जा सकेगा।[1]

भाप आसवन का उपयोग तब किया जा सकता है जब निकाले जाने वाले पदार्थ का क्वथनांक जल की तुलना में अधिक होता है, और रासायनिक अपघटन या अन्य अवांछित प्रतिक्रियाओं के कारण प्रारंभिक सामग्री को उस तापमान तक गर्म नहीं किया जा सकता है। यह तब भी उपयोगी हो सकता है जब वांछित पदार्थ की मात्रा गैर-वाष्पशील अवशेषों की तुलना में कम हो। इसका उपयोग प्रायः पौधों की सामग्री से अस्थिर आवश्यक तेलों को अलग करने के लिए किया जाता है।[2] उदाहरण के लिए, संतरे के छिलकों से लाइमीन (क्वथनांक 176 °C) निकालने के लिए।

भाप आसवन एक बार कार्बनिक यौगिकों के शुद्धिकरण के लिए एक लोकप्रिय प्रयोगशाला विधि थी, लेकिन इसे ऐसे कई उपयोगों में निर्वात आसवन और अत्यंत सूक्ष्म द्रव निष्कर्षण द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। यद्यपि यह उन विकल्पों की तुलना में बहुत सरल और किफायती है, और कुछ औद्योगिक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण बना हुआ है।[3]

सरलतम रूप में, जल आसवन या हाइड्रोडिस्टिलेशन, जल को उबलते कंटेनर(पात्र) में प्रारंभिक सामग्री के साथ मिलाया जाता है। प्रत्यक्ष भाप आसवन में, प्रारंभिक सामग्री को उबलते कुप्पी में जल के ऊपर धातु की जाली या छिद्रित स्क्रीन द्वारा समर्थित करके निलंबित कर दिया जाता है। शुष्क भाप आसवन में, वाष्पित्र से भाप को प्रारंभिक सामग्री के माध्यम से एक अलग कंटेनर(पात्र) में प्रवाहित करने के लिए मजबूर किया जाता है। बाद वाला संस्करण अधिक कुशल निष्कर्षण के लिए भाप को जल के क्वथनांक के ऊपर गर्म करने की अनुमति देता है (इस प्रकार अतितापित भाप बन जाता है)।[4]

इतिहास

भाप आसवन उपकरण

भाप आसवन का उपयोग किताब अल-तराफ़ुक़ फ़ी अल-इत्र ('इत्र पर सज्जनता की पुस्तक') में दी गई कई व्यंजनों में उपयोग किया जाता है, इसे किताब किमिया अल-अज़िर वाल-तादीदत ('इत्र और आसवन की रसायन शास्त्र की पुस्तक') के रूप में भी जाना जाता है, इसका श्रेय प्रारंभिक अरबी दार्शनिक अल-किंडी (c. 801–873) को दिया जाता है।[5] फारसी दार्शनिक और चिकित्सक एविसेना (980-1037) द्वारा गुलाब की पंखुड़ियों में जल डालकर और मिश्रण को आसवित करके आवश्यक तेलों का उत्पादन करने के लिए भाप आसवन का भी उपयोग किया गया था।[6] बड़े पैमाने पर गुलाब जल का उत्पादन करने के लिए इस प्रक्रिया का उपयोग अल-दिमाशकी (1256-1327) द्वारा भी किया गया था।[7]

सिद्धांत

प्रत्येक पदार्थ का कुछ वाष्प दाब उसके क्वथनांक से भी नीचे होता है, इसलिए सैद्धांतिक रूप से इसके वाष्पों को एकत्रित और संघनित करके इसे किसी भी तापमान पर आसवित किया जा सकता है। यद्यपि, क्वथनांक के नीचे सामान्य आसवन व्यावहारिक नहीं है क्योंकि तरल के ऊपर वाष्प युक्त हवा की एक परत बन जाएगी, और जैसे ही उस परत में वाष्प का आंशिक दबाव वाष्प के दबाव तक पहुंच जाएगा, वाष्पीकरण बंद हो जाएगा। फिर वाष्प केवल विसरण द्वारा संघनित्र में प्रवाहित होगा, जो एक अत्यंत धीमी प्रक्रिया है।

सरल आसवन समान्यता प्रारंभिक सामग्री को उबाल कर किया जाता है, क्योंकि एक बार जब इसका वाष्प दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक हो जाता है, तब भी वाष्प युक्त हवा की परत बाधित हो जाएगी, और उबलते कुप्पी से संघनित्र तक वाष्प का एक महत्वपूर्ण और स्थिर प्रवाह होगा।।

भाप आसवन में, वह सकारात्मक प्रवाह रुचि के पदार्थों को उबालने के सिवाय उबलते जल से भाप द्वारा प्रदान किया जाता है। भाप अपने साथ बाद के वाष्पों को ले जाती है।

रुचि के पदार्थ को मिश्रणीय जल या उसमें घुलनशील होने की आवश्यकता नहीं है। यह पर्याप्त है कि भाप के तापमान पर महत्वपूर्ण वाष्प दबाव होता है।

यदि जल रुचि के पदार्थों के साथ एक एज़ियोट्रोप बनाता है, तो मिश्रण का क्वथनांक जल के क्वथनांक से कम हो सकता है। उदाहरण के लिए, ब्रोमोबेंजीन 156 डिग्री सेल्सियस (सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर) पर उबलता है, लेकिन जल के साथ मिश्रण 95 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है।[8] यद्यपि, काम करने के लिए भाप आसवन के लिए एज़ियोट्रोप का निर्माण आवश्यक नहीं है।

अनुप्रयोग

उबलता हुआ जल निकालने वाला यंत्र। शीर्ष पर उबलता हुआ टैंक और तल पर होल्डिंग टैंक(टैंक धारण करना)।

उदाहरण के लिए, इत्र में उपयोग के लिए आवश्यक तेलों को अलग करने के भाप आसवन का उपयोग प्रायः किया जाता है। इस विधि में वांछित तेल युक्त संयंत्र सामग्री के माध्यम से भाप पारित की जाती है। नीलगिरी का तेल, कपूर का तेल और संतरे का तेल इस विधि से औद्योगिक पैमाने पर प्राप्त किया जाता है।[2] भाप आसवन वसा अम्लों को शुद्ध करने का एक साधन है, उदाहरण के लिए-टाल आयल(लम्बे तेलों से)।[9]

रासायनिक प्रयोगशाला में कभी-कभी भाप आसवन का उपयोग किया जाता है। उदाहराणदर्शक ब्रोमोबाईफेनिल की एक उत्कृष्ट तैयारी है जहां भाप आसवन का उपयोग पहले अतिरिक्त बेंजीन को हटाने के लिए और बाद में बोमिनेटेड उत्पाद को शुद्ध करने के लिए किया जाता है।[10] बेंजोफेनोन की एक तैयारी में, भाप का उपयोग पहले अप्रतिक्रियाशील कार्बन टेट्राक्लोराइड को पुनर्प्राप्त करने के लिए नियोजित किया जाता है और बाद में मध्यवर्ती बेंजोफेनोन डाईक्लोराइड को बेंजोफेनोन में हाइड्रोलाइज करने के लिए किया जाता है, जो वास्तव में भाप आसुत नहीं होता है।[11] यह प्यूरीन की एक तैयारी है, भाप आसवन का उपयोग गैर-वाष्पशील उत्पाद से वाष्पशील बेन्ज़ेल्डिहाइड को हटाने के लिए किया जाता है।[12]

उपकरण

भाप आसवन उपकरण, क्लेवेंजर-प्रकार उपकरण का उपयोग करके हाइड्रोडिस्टिलेशन(जल आसवन)। (A) बिजली नियामक; (B) जल और सुगंधित पत्तियों वाले गोल तल के कुप्पी के साथ तापन मेंटल; (C) क्लेवेंजर-प्रकार का उपकरण जो हाइड्रोसोल को स्थिर करता है और आवश्यक तेल चरण को बनाए रखता है, लेकिन केवल आवश्यक तेलों के लिए जो जल से कम घने होते हैं और इसलिए तैरते हैं; (D) संघनित्र।[13]

प्रयोगशाला पैमाने पर, प्रणाली के बाहर उत्पन्न भाप का उपयोग करके भाप आसवन किया जाता है औरशुद्ध करने के लिए मिश्रण को पाइप से प्रवाहित किया जाता है।[14][1] क्लेवेंजर-प्रकार के उपकरण का उपयोग करके भाप को इन-सीटू(यथास्थान) भी उत्पन्न किया जा सकता है।[15]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 H. T. Clarke, Anne W. Davis (1922). "क्विनोलिन". Organic Syntheses. 2: 79. doi:10.15227/orgsyn.002.0079.
  2. ↑ 2.0 2.1 Fahlbusch, Karl-Georg; Hammerschmidt, Franz-Josef; Panten, Johannes; Pickenhagen, Wilhelm; Schatkowski, Dietmar; Bauer, Kurt; Garbe, Dorothea; Surburg, Horst (2003). "Flavors and Fragrances". उलमन्स एनसाइक्लोपीडिया ऑफ इंडस्ट्रियल केमिस्ट्री. doi:10.1002/14356007.a11_141. ISBN 3-527-30673-0.
  3. ↑ Zeki Berk (2018): Food Process Engineering and Technology, 3rd edition. 742 pages. ISBN 978-0-12-812018-7 doi:10.1016/C2016-0-03186-8
  4. ↑ Manuel G. Cerpa, Rafael B. Mato, María José Cocero, Roberta Ceriani, Antonio J. A. Meirelle, Juliana M. Prado, Patrícia F. Leal, Thais M. Takeuchi, and M. Angela A. Meireles (2008): "Steam distillation applied to the food industry". Chapter 2 of Extracting Bioactive Compounds for Food Products: Theory and Applications, pages 9–75. ISBN 9781420062397
  5. ↑ Needham, Joseph (1980). Science and Civilisation in China. Volume 5: Chemistry and Chemical Technology. Part IV: Spagyrical Discovery and Invention: Apparatus, Theories and Gifts. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521085731. p. 128, note h (cf. the reservations on the authenticity of the work in Needham 1980, p. 128, note d).
    Translation of some of the recipes as quoted in the 14th-century cookbook Kanz al-fawāʾid fī tanwīʿ al-mawāʾid: Nasrallah, Nawal (2017). Treasure Trove of Benefits and Variety at the Table: A Fourteenth-Century Egyptian Cookbook. English Translation, with an Introduction and Glossary. Islamic History and Civilization. Vol. 148. Leiden: Brill. doi:10.1163/9789004349919. ISBN 978-90-04-34729-8. pp. 425–430.
  6. ↑ Hegde, Dr P. D. (2021-09-09). महान आविष्कारों का एक संक्षिप्त इतिहास (in English). K.K. Publications.
    Shreve, Randolph Norris; Brink, Joseph Andrew (1977). Chemical Process Industries (in English). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-057145-7.
    Axe, Dr Josh; Rubin, Jordan; Bollinger, Ty (2020-06-01). The Chemistry of Essential Oils (in English). Destiny Image Publishers. ISBN 978-0-7684-5702-5.
  7. ↑ Hill, Donald R. (1993). इस्लामी विज्ञान और इंजीनियरिंग. Edinburgh: Edinburgh University Press. ISBN 9781474469135. p. 85–87.
  8. ↑ Martin's Physical Pharmacy & Pharmaceutical sciences, fifth edition, ISBN 0-7817-6426-2, Lippincott williams & wilkins
  9. ↑ M.M. Chakrabarty (9 November 2003). रसायन और तेल और वसा की प्रौद्योगिकी. Allied Publishers. pp. 12–. ISBN 978-81-7764-495-1.
  10. ↑ M. Gomberg and W. E. Bachmann (1928). "प-ब्रोमोबाईफिनाइल". Organic Syntheses. 8: 42. doi:10.15227/orgsyn.008.0042.
  11. ↑ C. S. Marvel, W. M. Sperry (1928). "benzophenone". Organic Syntheses. 8: 26. doi:10.15227/orgsyn.008.0026.
  12. ↑ W. Klötzer, J. Stadlwieser, J. Raneburger (1986). "Electrophilic N-Amination of Imide Sodium Salts with O-Diphenylphosphinylhydroxylamine (DPH): 7-Aminotheophylline". Organic Syntheses. 64: 96. doi:10.15227/orgsyn.064.0096.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  13. ↑ Sadgrove & Jones, A contemporary introduction to essential oils: Chemistry, bioactivity and prospects for Australian agriculture, Agriculture 5(1), 2015, DOI: 10.3390/agriculture5010048
  14. ↑ Kenneth B. Wiberg (1960). कार्बनिक रसायन विज्ञान में प्रयोगशाला तकनीक. McGraw-Hill. ISBN 0070700958.
  15. ↑ Walton & Brown, Chemicals From Plants, Imperial College Press, 1999.
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