• تقطیر تبخیر آنی (ناگهانی):
وقتی محلول چند جزئی مانند نفت خام را حرارت میدهیم، اجزای تشکیل دهنده آن بترتیب که سبکتر هستند، زودتر بخار میشود. برعکس وقتی بخواهیم این بخارها را سرد و دوباره تبدیل به مایع کنیم، هر کدام که سبکتر باشد دیرتر مایع میگردد. با توجه به این خاصیت ، میتوانیم نفت خام را به روش دیگری که به آن "تقطیر آنی" گویند، تقطیر نماییم. در این روش ، نفت خام را چنان حرارت میدهیم که ناگهان همه اجزای آن تبدیل به بخار گردد و سپس آنها را سرد میکنیم تا مایع شود. در اینجا ، بخارها به ترتیب سنگینی ، مایع میشوند یعنی هرچه سنگینتر باشند، زودتر مایع میگردند و بدین گونه ، اجزای نفت خام را با ترتیب مایع شدن از هم جدا میکنیم.
• تقطیر در خلا :
با توجه به اینکه نقطه جوش مواد سنگین نفتی نسبتا بالاست و نیاز به دما و انرژی بیشتری دارد، و از طرف دیگر ، مقاومت این مواد در مقابل حرارت بالا کمتر میباشد و زودتر تجزیه میگردند، لذا برای جداکردن آنها از خلا نسبی استفاده میشود. در این صورت مواد دمای پایینتر از نقطه جوش معمولی خود به جوش میآیند. در نتیجه ، تقطیر در خلا ، دو فایده دارد: اول این که به انرژی و دمای کمتر نیاز است، دوم اینکه مولکولها تجزیه نمیشوند. امروزه در بیشتر موارد در عمل تقطیر ، از خلا استفاده میشود. یعنی این که: هم تقطیر جزء به جزء و هم تقطیر آنی را در خلا انجام میدهند.
• تقطیر به کمک بخار آب :
یکی دیگر از طرق تقطیر آن است که بخار آب را در دستگاه تقطیر وارد میکنند در این صورت بی آنکه خلاءای ایجاد گردد، اجزای نفت خام در درجه حرارت کمتری تبخیر میشوند. این مورد معمولا در زمانی انجام میشود که در نقطه جوش آب ، فشار بخار اجزای جدا شونده بالا باشد تا به همراه بخار آب از مخلوط جدا گردند.
غالبابه كمك تقطیر با بخار آب می توان تركیبات آلی فراری را كه باآب مخلوط نمی شوند یا تقریبا با آن غیر قابل اختلاط هستند تفكیك و تخلیص كرد.در این روش مخلوط آب وجسم آلی با هم تقطیر می شوند.عمل تقطیر یكمخلوط غیر قابل امتزاج در صورتی كه یكی از اجزا آب باشد تقطیر با بخار آب نامیده می شود.
با توجه به اصولی كه در تقطیر با بخار آب وجود داردمی توان محاسن ومحدودیت های این روش را به بهترین وجه تشریح كرد.در مخلوطی از مواد فرار و غیر قابل اختلاط فشار جزییpiهر جز در یك درجه حرارت معین برابر با فشار بخار piتركیب خالص در همان درجه حرارت استو به جز مولی تركیب در مخلوط بستگی نداردیعنی هر یك از اجزای سازنده مخلوط به طور مستقل از اجزای دیگر تبخیر می شوند.
این حالت با مخلوط مایعات قابل اختلاط اختلاف زیادی دارد زیرا كه در این مایعات فشار جزیی هر جز سازنده به جز مولی آن در محلول مربوط است.(قانون رائول)در مخلوط تركیبات فرار وغیر قابل اختلاط بر طبق قانون دالتون فشار كلی Ptمحلول (مخلوط)گازها با مجموع فشارهای جزیی گازهای تشكیل دهنده می شودو به این ترتیب فشار بخار كلی این مخلوط از معادله زیر به دست می آید:
از این عبارت چنین ر می آید كه همواره در هر درجه حرارتی فشار بخار كل مخلوط حتی از فشار بخار فرارترین جز در آن درجه حرارت بیشتر است زیرا كه فشار بخار اجزای دیگر مخلوط هم دخالت می كنند.بنابراین باید درجه جوش مخلوط تركیبهای غیر قابل اختلاط كمتر از جزیی باشد كه كمترین نقطه جوش را دارد.درجه حرارت تقطیر با بخار آب نسبتا پایین (100درجه یا كمتراز آن)است و این تقطیر به خصوص در تخلیص موادی به كار می رود كه نسبت به حرارت حساسیت دارندودر حرارت های بالا تجزیه می شوند.هم چنین این روش برای جدا كردن تركیب از مخلوط از مخلوط واكنشی كه محتوی مقدار زیادی از مواد (قیرمانند)باشد مفید است.این مواد غیر فرار و بی مصرف در اغلب واكنشهای آلی تشكیل می شوند.تركیب درصد محصولی كه در تقطیر با بخار آب به دست می آید به وزن مولكولی تركیبات مورد تقطیر و هم چنین به فشار بخار آنها در درجه حرارت تقطیر مخلوط بستگی دارد.مخلوطی از دو جز غیر قابل اختلاط AوBرا در نظر بگیرید.چنانچه بخارهای AوBمانند گازهای ایده آل عمل می كنند با استفاده از قانون گازهای ایه آل می توان دو عبارت زیر را به دست آورد:
از تقسیم معادله اول به دوم چنین به دست می آید:
چون فاكتور RTدر صورت و مخرج كسر مساوی است و حجم اشغالی گاز برای هر دو یكسان است(VA=VB)عبارت بالا چنین می شود:
فرایند تقطیر با بخار آب در آزمایشگاه و صنعت به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد .به عنوان مثال برای جداسازی الفاپی نن-آنیلین-نیتروبنزنوبسیاری از اسانس های طبیعی وروغن های معطر به كار می رود.به طور خلاصه تقطیر با بخار آب روشی را فراهم می كند كه به كمك آن می توان تركیبات آلی مایع و جامدی را كه فرار هستند ودر آب حل نمی شوند (یا تقریبا در آن نا محلولند)در شرایط نسبتا ملایم از تركیبات غیر فرار جدا كرد.مسلما این روش برای موادی كه در اثر تماس زیاد با آب گرم تجزیه می شوند یا با اب واكنشی می دهند یا در 100درجه فشار بخارشان 5میلی متر یا كمتر باشد مناسب نیست.
• تقطیر آزئوتروپی :
از این روش تقطیر معمولا در مواردی که نقطه جوش اجزاء مخلوط بهم نزدیک باشند استفاده میشود، جداسازی مخلوط اولیه ، با افزایش یک حلال خاص که با یکی از اجزای کلیدی ، آزئوتوپ تشکیل میدهد امکانپذیر است. آزئوتروپ محصول تقطیر یا ته مانده را از ستون تشکیل میدهد و بعد حلال و جزء کلیدی را از هم جدا میکند. اغلب ، ماده افزوده شده آزئوتروپی با نقطه جوش پایین تشکیل میدهد که به آن شکننده آزئوتروپ میگویند. آزئوتروپ اغلب شامل اجزای خوراک است، اما نسبت اجزای کلیدی به سایر اجزای خوراک خیلی متفاوت بوده و بیشتر است.
مثالی از تقطیر آزئوتروپی استفاده از بنزن برای جداسازی کامل اتانول از آب است، که آزئوتروپی با نقطه جوش پایین با 6/95% وزنی الکل را تشکیل میدهد. مخلوط آب- الکل با 95% وزنی الکل به ستون تقطیر آزئوتروپی افزوده میشود و جریان جریان غنی از بنزن از قسمت فوقانی وارد میشود. محصول ته مانده الکل تقریبا خالص است وبخار بالایی یک آزئوتروپی سهگانه است. این بخار مایع شده، به دو فاز تقسیم میشود. لایه آلی برگشت داده شده، لایه آلی به ستون بازیافت بنزن فرستاده میشود. همه بنزن و مقدار الکل در بخار بالایی گرفته شده، به ستون اول روانه میشوند. جریان انتهایی در ستون سوم تقطیر میشود تا آب خالص و مقداری آزئوتروپ دوگانه از آن بدست آید.