การกลั่นลำดับส่วน

รายงาน เร ื่องการกลนั่ลา ดบัส่วน จัดท าโดย สามเณรอรรถพร อ้วนสอาด สามเณรทวิภาก พรเวียง สามเณรธงชัย คงเจริญ สามเณรธงชาติ คงเจริญ เสนอ อาจารยบ ์ ณัฑิต ผอ่งผ ้ึ ง รายงานเล่มน้ีเป็ นส่วนหน่ึ งของวชิาเคมี5 ภาคเรียนที่ 1 ปี การศึกษา 2566 โรงเรียนมหาวชิราลงกรณ์ราชวิทยาลัย

ก ค าน า รายงานเล่มน้ีจดัทา ข้ึนเพื่อเป็นส่วนหน่ึงของวิชาเคมีช้นัมธัยมศึกษาปีที่6 เพื่อใหไ้ดศ้ึกษาหาความรู้ใน เรื่องการกลนั่ลา ดบัส่วนและได้ศึกษาอย่างเข้าใจเพื่อเป็ นประโยชน์กับการเรียน ผจู้ดัทา หวงัวา่รายงานเล่มน้ีจะเป็นประโยชน์กบัผูอ้่านหรือนกัศึกษาที่กา ลงัหาขอ้มูลเรื่องน้ีอยหู่ากมีขอ้ แน่ะนา หรือขอ้ผิดพลาดประการใด ผจู้ดัทา ขอนอ้มรับไวแ้ละขออภยัมา ณ ที่น้ีดว้ย ผู้จัดทพ า สามเณรอรรถพร อ้วนสะอาด สามเณรทวิภาก พรเวียง สามเณรธงชัย คงเจริญ สามเณรธงชาติ คงเจริญ

ข สารบัญ เรื่อง หน้า การกลนั่(distillation) 1 กระบวนการกลนั่ลา ดบัส่วนที่นา มาใชใ้นอุตสาหกรรมปิโตรเลียม 2 ประเภทของสารที่ไดจ้ากการกลนั่ลา ดบัส่วน 3 บรรณานุกรม 5

1 การกลั่น (distillation) การกลั่นแบบธรรมดา (normal distillation) การกลนั่เป็นการแยกของเหลวที่สามารถระเหยได้ซ่ึงมีองคป์ระกอบต้งัแต่2 ข้ึนไป การกลนั่แบบธรรมดาเหมาะ สา หรับใชก้ลนั่ของผสมในของเหลวที่มีจุดเดือด (boiling point) แตกต่างกันมาก ๆ การกลั่นล าดับส่วน (fractional distillation) การกลนั่ลา ดบัส่วนเป็นวิธีการแยกของเหลวที่สามารถระเหยไดต้้งัแต่2 ชนิดข้ึนไป มีหลกัการเช่นเดียวกนักบัการกลนั่ แบบธรรมดาคือเพื่อตอ้งการแยกองคป์ระกอบในสารละลายให้ออกจากกนัแต่ก็จะมีส่วนที่แตกต่างจากการกลนั่แบบ ธรรมดาคือการกลนั่แบบกลนั่ลา ดบัส่วนเหมาะสา หรับใชก้ลนั่ของเหลวที่เป็นองคป์ระกอบของสารละลายที่จุดเดือด ต่างกนันอ้ยๆ ในข้นัตอนของกระบวนการกลนั่ลา ดบัส่วน จะเป็นการนา ไอของแต่ละส่วนไปควบแน่น แลว้นา ไปกลนั่ซ้า และควบแน่นไอเรื่อย ๆ ซ่ึงเทียบไดก้บัเป็นการการกลนั่แบบธรรมดาหลาย ๆ คร้ังนนั่เองความแตกต่างของการกลนั่ลา ดบั ส่วนกบัการกลนั่แบบธรรมดาจะอยทู่ ี่คอลมัน์โดยคอลมันข์องการกลนั่ลา ดบัส่วนจะมีลกัษณะเป็นช้นัซบัซอ้น เป็นช้นัๆ ในขณะที่คอลัมน์แบบธรรมดาจะเป็ นคอลัมน์ธรรมดา ไม่มีความซับซ้อนของคอลัมน์

2 กระบวนการกลนั่ลา ดับส่วนที่น ามาใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลยีม การกลนั่ลา ดบัส่วน เป็นการนา น้า มนัดิบผ่านกระบวนการกลนั่แลว้แยกผลิตภณัฑ์ออกมาเป็นเช้ือเพลิงต่างๆ เช่น น้า มนัเบนซิน หรือน้า มนัดีเซลที่ใชใ้นยานพาหนะ น้า มนัเตาที่ใชใ้นอุตสาหกรรม ยางมะตอยที่ใชใ้นการสร้างถนน เป็นตน้ การกลนั่ลา ดบัส่วน หรือการกลนั่น้า มนัดิบ คือการนา น้า มนัดิบไปกลนั่เพื่อแยกผลิตภณัฑอ์อกเป็นส่วนๆ โดยส่ง น้า มนัดิบเขา้ไปในท่อเหลก็ที่เรียงเป็นแถวในเตาเผา ที่มีอุณหภูมิ350-400องศาเซลเซียส น้า มนัดิบจะเดือดกลายเป็นไอผา่น เขา้ไปในหอกลนั่ที่มีถาดเป็นช้นัๆ หลายสิบช้นั ไอร้อนที่ลอยข้ึนไป เมื่อเยน็ลงก็ควบแน่นเป็นของเหลวบนถาดตามช้นัต่างๆ จะอยชู่้นั ใดก็ข้ึนอยกู่บัจุดเดือดของไฮโดรคาร์บอนน้นั ไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดสูงจะควบแน่นออกมาที่ส่วนล่างของ หอกลนั่ส่วนไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดต่า จะควบแน่นออกมาที่ส่วนบนของหอกลนั่การกลนั่น้า มนัดิบจะไดสารต่างๆ ้ แบ่งเป็น 3 ประเภทใหญๆ่ดงัน้ี

3 ประเภทของสารที่ได้จากการกลั่นล าดับส่วน 1. ส่วนที่เบาที่สุด เป็นแก๊สที่อณุหภมูิและความดนั ปกติ -แก๊สปิ โตรเลียม(Petroleum gas) เป็ นผลิตภณัฑท์ ี่ไดจ้ากการกลนั่ลา ดบัส่วน อยบู่นช้นับนสุดของหอกลนั่ ประกอบด้วยแก๊สที่มีจ านวน คาร์บอน 1-4อะตอม ไดแ้ก่มีเทน (CH₄) มีจุดเดือดต ่ากว่า 30 องศาเซลเซียส มีสถานะ เป็ นแก๊ส เรียกอีกชื่อว่า แก๊สธรรมชาติ (NGV) แก๊สหุงต้ม (LPG) เป็ นของผสมระหว่าง โพรเพน (C₃H₈) + บิวเทน (C₄H₁₀) เฉพาะ LPG จะมี สถานะเป็ นของเหลว •การนา ไปใชป้ระโยชน์: ใชเ้ป็นพลงังาน ทดแทนเช้ือเพลิงรถยนต์เช่น NGV LPG น าไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิต เม็ดพลาสติก ท าสารเคมี 2. ส่วนที่หนักขนึ้เป็นของเหลวที่อณุหภูมแิละความดนั ปกติได้แก่ -แนฟทา(Naphtha) เป็ นผลิตภณัฑท์ ี่ไดจ้ากการกลบัลา ดบัส่วน อยชู่้นัรองลงมาจากแก๊สปิโตรเลียม ประกอบดว้ย คาร์บอน 5-10 อะตอม มีจุดเดือดอยู่ระหว่าง 30-170 องศาเซลเซียส มีสถานะเป็ นของเหลว แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ 1)แนฟทาเบา ประกอบด้วยคาร์บอน 5-6 อะตอม มีจุดเดือด 30-130 องศาเซลเซียส 2)แนฟทาหนัก ประกอบด้วยคาร์บอน 6-10อะตอม จุดเดือด 90-170 องศาเซลเซียส • การน าไปใช้ประโยชน์ : - แนฟทาเบา ใช้ท าตัวละลาย ท าสารเคมีและวัสดุสังเคราะห์ - แนฟทาหนกัหรือมนัเบนซิน หรือแก๊สโซลีน เป็นเช้ือเพลิงรถยนตเ์บนซิน (เช้ือเพลิงรถเลก็เช่นรถยนต)์ -น ้ามันก๊าด(Kerosene) เป็ นผลิตภณัฑท์ ี่ไดจ้ากการกลนั่ลา ดบัส่วน ประกอบดว้ยคาร์บอน 10-14 อะตอม มีจุดเดือดอยู่ ระหว่าง 170-250 องศาเซลเซียส มีสถานะเป็ นของเหลว •การนา ไปใชป้ระโยชน์: เป็นเช้ือเพลิงเครื่องยนตไ์อพ่น และเป็นเช้ือเพลิงใหค้วามร้อน

4 -น ้ามันดีเซล(Diesel fuel) เป็ นผลิตภณัฑท์ ี่ไดจ้ากการกลนั่ลา ดบัส่วน ประกอบ ดว้ยคาร์บอน 14-19 อะตอม มีจุดเดือดอยู่ ระหว่าง 250-340องศาเซลเซียส มีความหนืดมากกว่าน้า มนัเบนซิน •การนา ไปใชป้ระโยชน์: เป็นเช้ือเพลิงเครื่องยนตด์ีเซลเช่น รถบรรทุก -น ้ามันหล่อลื่น(Motor oilหรือEngine oil) เป็ นผลิตภณัฑท์ ี่ไดจ้ากการกลนั่ลา ดบัส่วน ประกอบดว้ย คาร์บอน 19-35 อะตอม มีจุดเดือดอยู่ระหว่าง 340-500 องศาเซลเซียส มีสถานะเป็ น ของเหลว หรือเรียกว่า น้า มนัเครื่อง •การนา ไปใชป้ระโยชน์: เป็นน้า มนัหล่อลื่นเครื่องยนตแ์ละเครื่องจกัรกล ไขพาราฟิ น(Paraffin wax) เป็นผลิตภณัฑท์ ี่ไดจ้ากการกลนั่ลา ดบัส่วน ประกอบดว้ยคาร์บอนมากกว่า35อะตอม มีจุด เดือดประมาณ 500องศาเซลเซียส มีสถานะเป็น ของแขง็เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตวัมีจุดหลอมเหลวที่46-65 องศาเซลเซียส • การน าไปใช้ประโยชน์ : ใช้ท าเทียนไข เครื่องส าอาง ยาขัดมัน เป็นต้น 3. ส่วนที่หนักที่สุด ไม่ระเหยเป็นไอในหอกลนั่ได้แก่ -น ้ามันเตา(Fuel oil) เป็นผลิตภณัฑท์ ี่ไดจ้ากการกลนั่ลา ดบัส่วน ประกอบดว้ยคาร์บอนมากกว่า 35อะตอม มีจุดเดือดสูง กว่า500องศาเซลเซียส สถานะเป็นของเหลวเหนียวขน้น้า มนัเตาประกอบดว้ยไฮโดรคาร์บอน อมิ่ตวัร้อยละ30 องค์ประกอบอื่นคือ Cycloalkane และ Aromatic •การนา ไปใชป้ระโยชน์: ใชเ้ป็นเช้ือเพลิงอุตสาหกรรมการถลุงแร่ -ยางมะตอย(Asphalt) เป็นผลิตภณัฑอ์นัดบัสุดทา้ยที่ไดจ้ากการกลนั่ลา ดบัส่วน ประกอบดว้ยคาร์บอน มากกว่า35อะตอม มีจุดเดือดสูงกว่า 500 องศาเซลเซียส มีสถานะเป็ นของแข็ง •การน าไปใช้ประโยชน์ : ท ายางมะตอยราดถนน วัสดุกันซึม เป็ นต้น

5 บรรณานุกรม https://www.trueplookpanya.com/learning/detail/33827 https://il.mahidol.ac.th/e-media/ap-chemistry2/liquid_solution/solution_distillation.htm https://hilight.kapook.com/view/209227