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ऊर्ध्वपातन द्वारा शुद्धिकरण

1900
विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में वाष्पशील ठोस पदार्थों के शुद्धिकरण के लिए प्रयोगशाला ऊर्ध्वपातन उपकरण।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

Sublimation is a laboratory technique for purifying compounds, particularly volatile solids. The impure solid is gently heated, often under reduced दबावइसके परिणामस्वरूप, यह सीधे गैस में परिवर्तित हो जाता है। फिर यह गैस ठंडी सतह पर शुद्ध ठोस के रूप में जमा हो जाती है, जिसे कोल्ड फिंगर कहा जाता है, और वाष्पशील अशुद्धियाँ मूल पात्र में ही रह जाती हैं।

Purification by sublimation is an effective physical separation method analogous to distillation, but for solid-to-gas transitions. Its effectiveness hinges on the difference in vapor pressures between the target compound and its impurities. The target compound must have a significantly higher वाष्प दबाव यह प्रक्रिया, अशुद्धियों की तुलना में परिचालन तापमान पर अधिक होती है, जिससे अशुद्धियाँ ठोस अवस्था में रहते हुए ऊर्ध्वपातित हो जाती हैं। यह प्रक्रिया आमतौर पर ऊर्ध्वपातन उपकरण नामक एक विशेष प्रकार के कांच के उपकरण में की जाती है।

इस उपकरण में अशुद्ध ठोस को रखने के लिए एक पात्र, एक ताप स्रोत (जैसे हीटिंग मेंटल या ऑयल बाथ), और पात्र के ऊपर या भीतर रखी एक ठंडी सतह (कोल्ड फिंगर) होती है। अक्सर सिस्टम पर निर्वात लागू किया जाता है। दाब कम करने से वह तापमान कम हो जाता है जिस पर यौगिक का ऊर्ध्वपातन होगा, जो ऊष्मीय रूप से संवेदनशील यौगिकों के लिए महत्वपूर्ण है जो अपने वायुमंडलीय दाब ऊर्ध्वपातन बिंदु पर विघटित हो सकते हैं। जैसे ही अशुद्ध ठोस को गर्म किया जाता है, लक्ष्य यौगिक के अणु गैसीय अवस्था में निकल जाते हैं। ये गैसीय अणु थोड़ी दूरी तय करते हैं जब तक कि वे कोल्ड फिंगर से टकराते नहीं हैं, जिसे आमतौर पर परिसंचारी जल या क्रायोजेन द्वारा ठंडा किया जाता है। ठंडी सतह के संपर्क में आने पर, अणु ऊष्मीय ऊर्जा खो देते हैं और निक्षेपित हो जाते हैं, सीधे एक अत्यंत शुद्ध क्रिस्टलीय ठोस में परिवर्तित हो जाते हैं। अवाष्पशील अशुद्धियाँ, जिनका वाष्प दाब बहुत कम होता है, पीछे रह जाती हैं। यह तकनीक अपनी सरलता और अत्यंत उच्च-शुद्धता वाले क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए मूल्यवान है, जिससे यह कई संश्लेषित और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान प्रयोगशालाओं में एक मानक प्रक्रिया बन गई है।

UNESCO Nomenclature: 2202
विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • तरल पदार्थों को शुद्ध करने के लिए आसवन की प्राचीन प्रथा
  • आयोडीन जैसे तत्वों की खोज जो स्पष्ट रूप से ऊर्ध्वपातन करते हैं
  • ओटो वॉन गुएरिक द्वारा वैक्यूम पंपों का विकास और बाद में उनमें किए गए सुधार
  • प्रयोगशाला में उपयोग के लिए कांच के बर्तनों के निर्माण में प्रगति

आवेदन

  • रसायन विज्ञान प्रयोगशालाओं में कैफीन, आयोडीन और फेरोसीन जैसे कार्बनिक यौगिकों का शुद्धिकरण।
  • आर्सेनिक, कैडमियम और जस्ता जैसी धातुओं का शोधन
  • सेमीकंडक्टर उद्योग के लिए अति-शुद्ध सामग्रियों का उत्पादन
  • कच्चे अर्क से प्राकृतिक उत्पादों का पृथक्करण
  • सल्फर जैसे तत्वों का पुनर्चक्रण और शुद्धिकरण

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • औद्योगिक स्तर पर औषधियों के शुद्धिकरण के लिए स्वचालित, सतत ऊर्ध्वपातन प्रणालियाँ
  • सूक्ष्म साक्ष्यों के ऑन-साइट फोरेंसिक विश्लेषण के लिए पोर्टेबल सब्लिमेशन उपकरण
  • microfluidic chips that use integrated heaters and coolers for sublimation-based separation of minute samples
  • दूरस्थ स्थानों में जल शुद्धिकरण और खनिज निष्कर्षण के लिए सौर ऊर्जा से चलने वाली उर्ध्वपातन इकाइयाँ
  • इलेक्ट्रॉनिक कचरे के लिए बंद-लूप पुनर्चक्रण प्रणाली जो दुर्लभ धातुओं को पुनर्प्राप्त करने के लिए चयनात्मक ऊर्ध्वपातन का उपयोग करती है
  • अशुद्ध कच्चे माल से वस्तुएं बनाने के लिए एकीकृत सब्लिमेशन शुद्धिकरण के साथ 3डी प्रिंटिंग
  • खाद्य प्रसंस्करण उपकरण जो अवांछित वाष्पशील यौगिकों को हटाने के लिए ऊर्ध्वपातन का उपयोग करता है, जिससे स्वाद बढ़ता है
  • क्षुद्रग्रहों पर संसाधनों का यथास्थान उपयोग, जल बर्फ और अन्य वाष्पशील पदार्थों को निकालने के लिए ऊर्ध्वपातन का उपयोग करना
  • पहनने योग्य environmental sensors that pre-concentrate airborne pollutants via deposition before analysis
  • नियंत्रित ऊर्ध्वपातन का उपयोग करके कला पुनर्स्थापन तकनीकें नाजुक कलाकृतियों से हानिकारक सतह संदूषकों को हटाती हैं।
संबंधित विषय: ऊर्ध्वपातन, शुद्धिकरण, पृथक्करण तकनीक, कोल्ड फिंगर, निर्वात, वाष्प दाब, निक्षेपण, प्रयोगशाला विधि, कार्बनिक रसायन विज्ञान, वाष्पशील ठोस।

ऐतिहासिक संदर्भ

ऊर्ध्वपातन द्वारा शुद्धिकरण

1895
1899
1900
1900
1900
1900
1900
1895
1896
1900
1900
1900
1900
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1900

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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