पृथक्करण प्रक्रिया

पृथक्करण प्रक्रिया एक ऐसी विधि है जो मिश्रण या विलयन को दो या दो से अधिक विशिष्ट उत्पाद मिश्रणों में परिवर्तित करती है। शुद्धता प्राप्त करने के लिए दो या दो से अधिक पदार्थों को पृथक करने की यह एक वैज्ञानिक प्रक्रिया है। पृथक्करण से कम से कम एक उत्पाद मिश्रण स्रोत मिश्रण के एक या अधिक घटकों में समृद्ध होता है। कुछ स्थितियों में, पृथक्करण, मिश्रण को पूरी तरह से शुद्ध घटकों में विभाजित कर सकता है। पृथक्करण किसी मिश्रण के घटकों के मध्य रासायनिक गुणों या भौतिक गुणों जैसे आकार, द्रव्यमान, घनत्व या रासायनिक संबंध आदि में भिन्नता का लाभ उठाते हैं।

प्रक्रियाओं को प्रायः उन विशेष गुणों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जिनका उपयोग वे पृथकत्व प्राप्त करने के लिए करते हैं। यदि वांछित पृथकत्व को पूरा करने के लिए किसी एक भिन्नता का उपयोग नहीं किया जा सकता है, तो वांछित सीमा को प्राप्त करने के लिए कई इकाई संचालन को प्रायः युग्मित किया जा सकता है।

कुछ अपवादों के साथ, रासायनिक तत्व या रासायनिक यौगिक प्रकृति में अशुद्ध अवस्था में उपलब्ध हैं। आधुनिक औद्योगिक अर्थव्यवस्था के लिए आवश्यक पृथक्करण तकनीकों को निर्मित करते हुए, प्रायः इन उपादानों को उत्पादक उपयोग में लाने से पूर्व पृथकत्व से गुजरना पड़ता है।

पृथकत्व का उद्देश्य हो सकता है:

• विश्लेषणात्मक: मिश्रण के प्रत्येक अंश के आकार की पहचान करने के लिए अंशों को काटने का प्रयास किए बिना प्रत्येक घटक के लिए उत्तरदायी है।
• तैयारी: प्रक्रियाओं में निविष्ट के लिए अंश तैयार करना जो घटकों को पृथक करने पर लाभान्वित होते हैं।

पृथक्करण का उपयोग छोटे मानक्रमों जैसे, विश्लेषणात्मक उद्देश्यों के लिए प्रयोगशाला में या बड़े मानक्रमों जैसे रासायनिक संयंत्र आदि मे किया जा सकता है।

पूर्ण और अपूर्ण पृथकत्व

कुछ प्रकार के पृथक्करणो के लिए एक निश्चित घटक के पूर्ण शुद्धिकरण की आवश्यकता होती है। जिसका एक उदाहरण हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया के माध्यम से बाक्साइट अयस्क से अल्युमीनियम धातु का उत्पादन है। इसके विपरीत, एक अपूर्ण पृथक्करण प्रक्रिया एकल शुद्ध घटक के अतिरिक्त मिश्रण से मिलकर किसी उत्पाद को निर्दिष्ट कर सकती है। अपूर्ण पृथक्करण तकनीक का एक अच्छा उदाहरण पेट्रोलियम शोधन है। कच्चा तेल प्राकृतिक रूप से विभिन्न हाइड्रोकार्बन और अशुद्धियों के मिश्रण के रूप में होता है। शोधन प्रक्रिया इस मिश्रण को अन्य, अधिक मूल्यवान मिश्रणों जैसे प्राकृतिक गैस, गैसोलीन और तेल रासायनिक फीडस्टॉक में विभाजित करती है, जिनमें से कोई भी पूर्णतः शुद्ध पदार्थ नहीं है, परंतु इनमें से प्रत्येक को अशोधित पदार्थों से असंसक्त किया जाना चाहिए।

पूर्ण और अपूर्ण पृथक्करण दोनों ही स्थितियों में, वांछित अंत्य उत्पाद प्राप्त करने के लिए पृथक्करणों की एक श्रृंखला आवश्यक हो सकती है। तेल शोधन के विषय में, कच्चे तेल को पृथक-पृथक आसवन चरणों की एक लंबी श्रृंखला के अधीन किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक एक पृथक उत्पाद या मध्यवर्ती उत्पादन करता है।

पृथक्करण तकनीकों की सूची

• स्पंज, परमाणुओं का आसंजन, गैस के आयन या अणु, द्रव, या सतह पर विलयित हुए ठोस पदार्थों का आसंजन
• केन्द्रापसारण और चक्रवाती पृथकत्व, घनत्व अंतर के आधार पर पृथक करता है
• कीलेटीकरण
• निस्यंदन
• अपकेंद्रीकरण

वर्णलेखन

वर्णलेखन किसी पदार्थ के सापेक्ष विभिन्न अंतःक्रियाओं द्वारा भंग पदार्थों को भिन्न करती है।

• उच्च उत्पादन द्रव्य वर्णलेखन
• तनुस्तर वर्णलेखन
• प्रतिधारा वर्णलेखन
• बिंदुक प्रतिधारा वर्णलेखन
• पत्र वर्णलेखन
• आयन वर्णलेखन
• आकार अपवर्जन वर्णलेखन
• बंधुता वर्णलेखन
• केन्द्रापसारक विभाजन वर्णलेखन
• वाष्प वर्णलेखन और व्युत्क्रमित वाष्प वर्णलेखन

• क्रिस्टलीकरण
• निस्तारण
• डिमिस्टर (वाष्प), गैस की धाराओं से तरल बूंदों को हटाता है
• आसवन, विभिन्न क्वथनांक वाले तरल पदार्थों के मिश्रण के लिए उपयोग किया जाता है
• शुष्कीकरण, वाष्पीकरण द्वारा ठोस पदार्थों से तरल पदार्थों को हटाता है

वैद्युतकणसंचलन

वैद्युतकणसंचलन, एक विद्युत क्षमत के तहत एक जेल के साथ उनके भिन्न अभिक्रियाओ के आधार पर कार्बनिक अणुओं को पृथक करता है।

• केशिका वैद्युतकणसंचलन

• स्थिरवैद्युत पृथक्करण, किरीट निर्वहन के सिद्धांत पर कार्य करता है, जहां दो पट्टिकाओ को एक साथ रखा जाता है और उच्च विभव लगाया जाता है। इस उच्च विभव का उपयोग आयनित कणों को पृथक करने के लिए किया जाता है।
• निक्षालन
• वाष्पीकरण

निकासी

• निष्कर्षण
  • निक्षालन
  • द्रव-द्रव निष्कर्षण
  • ठोस चरण निष्कर्षण
  • अतिक्रांतिक द्रव निष्कर्षण
  • उपक्रांतिक द्रव निष्कर्षण

• क्षेत्र प्रवाह विभाजन

प्लवनशीलता

• झाग प्लवनशीलता
  • घुलित वायु का प्रवाह, घोल से गैर-चयनात्मक रूप से निलंबित ठोस को बुलबुले द्वारा हटाता है जो विलयन से बाहर आने वाली वायु से उत्पन्न होते हैं
  • झाग प्लवनशीलता, किसी वायु-घोल मिश्रण के यांत्रिक विक्षोभ द्वारा उत्पन्न वायु के बुलबुले से संपर्क से मूल्यवान, जलविरागी ठोस पदार्थों को पुनर्प्राप्त किया जाता है
  • कागज पुनर्चक्रण में जलानुरागी पेपर पल्प से जलविरागी स्याही कणों को पृथक करना

• ऊर्णन किसी कोलाइड में तरल से एक ऊर्णक के उपयोग से,किसी ठोस को पृथक करता है, जो फ्लोक्स में ठोस पुंजन को बढ़ावा देता है
• निस्यंदन - जाल, बैग और पेपर निस्यंदक का उपयोग तरल पदार्थ जैसे, फ्लाई ऐश आदि में निलंबित बड़े कणों को हटाने के लिए किया जाता है, जबकि सूक्ष्म निस्यंदन, अतिसूक्ष्म निस्यंदन, नैनोनिस्यंदन, विपरीत परासरण, अपोहन (जैव रसायन) सहित झिल्ली प्रक्रियाएं कृत्रिम झिल्लियों का उपयोग करके, माइक्रोमीटर-आकार या उससे छोटे प्रजातियों को पृथक करती हैं।
• आंशिक आसवन
• आंशिक हिमीकरण
• तेल-जल पृथक्करण, तेल शोधशाला, शैलरसायन और रासायनिक संयंत्रों, प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण संयंत्रों और इसी तरह के उद्योगों में अपशिष्ट जल से निलंबित तेल की बूंदों को गुरुत्वीय रूप से पृथक करता है
• चुंबकीय पृथक्करण
• अवक्षेपण
• पुनर्संरचना
• मार्जन , तरल का उपयोग कर गैस धारा से ठोस कणो या गैसों को पृथक करना।
• अवसादन, स्पष्ट घनत्व दबाव के अंतर का उपयोग करके पृथक करता है
  • गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण
• चालिकायन
• अपखंडन
• उर्ध्वपातन
• सौडर्स-ब्राउन समीकरण के आधार पर, वाष्प-तरल पृथक्करण, गुरुत्वाकर्षण द्वारा पृथक होता है
• निष्पावन
• जोन शोधन

यह भी देखें

• विश्‍लेषिक रसायन विज्ञान
• उच्च उत्पादन द्रव्य वर्णलेखन
• इकाई संचालन
• निस्यंदन

अग्रिम पठन

• National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (2019). A Research Agenda for Transforming Separation Science (Report). Washington, DC: The National Academies Press. doi:10.17226/25421. ISBN 978-0-309-49170-9.{{cite report}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

बाहरी संबंध

• Separation of Mixtures Using Different Techniques Archived 2013-06-05 at the Wayback Machine, instructions for performing classroom experiments
• Separation of Components of a Mixture Archived 2013-06-05 at the Wayback Machine, instructions for performing classroom experiments