了解短程蒸馏背后的科学原理

什么是短程蒸馏

短程蒸馏是一种通过蒸馏过程分离和提纯液体的精确而高效的方法。该技术要求蒸馏物的移动距离很短，通常只有几厘米，并在减压的情况下进行。这使得沸点温度降低，非常适合分离在高温下不稳定的化合物或提纯少量化合物。

短程蒸馏的一个典型例子是蒸馏物从一个玻璃球流向另一个玻璃球，无需冷凝器将两个腔室隔开。通过降低操作压力，可以降低沸腾温度，从而使蒸馏物在冷凝前的移动距离更短。这种短程蒸馏可确保在设备侧面损失的化合物很少，从而使蒸馏过程非常高效。

库格罗尔蒸馏器（Kugelrohr）是一种常用的短程蒸馏器，通常包含多个收集蒸馏物馏分的腔室。这样可以更精确地分离和提纯液体化合物。库格罗尔蒸馏器是一种停留时间极短的连续蒸馏器，因此效率极高，常用于实验室和小型工业。

短程蒸馏的主要结构

这些是短程蒸馏装置的主要组成部分：

冷却器：在谈及短程蒸馏时，"冷却器 "一词可能会引起误解。该装置用于将冷凝器保持在特定温度（通常在 40C 至 60C 之间），以确保蒸馏物易于再冷凝，并防止短路径堵塞。
真空泵：耐化学腐蚀的真空泵是短程蒸馏的重要组成部分。它用于在系统内形成真空，使汽化的化合物通过短路径并重新凝结。旋片（油）泵是蒸馏的首选泵类型，其真空深度应至少达到 50 微米。
冷阱：冷阱用于捕捉通过冷凝器的蒸汽，保护真空系统并延长其使用寿命。
短路：短路本身由 4 个主要玻璃部件和加热幔组成。其中包括沸腾烧瓶、短路头、接收牛和接收烧瓶。短路头是蒸馏过程中的关键部件，蒸气在这里与被称为 "vigreaux "的小凹痕接触，形成蒸馏所需的理论板，并在蒸气进入冷凝器路径之前对其进行净化。
加热钵：它类似于旋转蒸发仪上的热浴，用于加热沸腾烧瓶内的混合物。
接收烧瓶：它们与蒸馏物的三个主要馏分相对应，用于收集再冷凝时的纯化化合物。在更先进的短程蒸馏装置中，还可使用单牛、可互换适配器和封头填料等其他组件。

短程蒸馏的主要应用

短程蒸馏是一种用途广泛的技术。短程蒸馏的一些主要应用包括

提取物：短程蒸馏通常用于纯化植物提取物，如精油和树脂。该技术可以从提取物中分离出特定的化合物，从而得到高纯度的产品。
制药：该工艺用于纯化和分离天然产品中的特定化合物，如生物碱和萜类化合物，这些化合物可用于药品生产。
香精和香料：短程蒸馏法用于纯化和分离特定化合物，如用于生产香精和香料的萜烯和酯类。
大麻和大麻衍生物：短程蒸馏用于从大麻和大麻衍生物中提纯和分离特定化合物，如 CBD、THC 和萜烯。
环境分析：短程蒸馏也可用于环境分析领域，从空气和水样中纯化和分离特定化合物，如挥发性有机化合物。
生物技术：短程蒸馏用于生物技术中酶和蛋白质的纯化。
研发：短程蒸馏也用于研究和开发，用于纯化和分离特定化合物，以用于科学实验和研究其特性。

短程蒸馏过程

一旦对成分和化学过程有了透彻的了解，短程蒸馏就是一个相对简单的过程。它是一种用来获得称为 "蒸馏物 "的纯净化合物的技术，通常是一种透明或金黄色的液体，几乎没有味道或颜色。在短路径过程中，原始精油被剥离到活性化合物总量的四分之一以下，并在此过程中失去所有萜烯（气味和风味）。最终产品药效极强，可用作分离和结晶的前体。

短程蒸馏过程是将油树脂放入沸腾的烧瓶中，利用温度和真空压力迫使活性化合物蒸发并变成蒸汽。这些汽化的化合物随后被真空泵抽入冷凝器的路径中，在那里重新凝结成固体形式，并被收集到连接到接收牛的各个烧瓶中。

这一过程与旋转蒸馏十分相似，主要区别在于冷凝器的长度和蒸馏的物质（旋转蒸馏中的乙醇和短路径蒸馏中的油脂）。短路径蒸馏中冷凝器的长度比传统冷凝器的长度短得多，使蒸馏物的移动距离更短，最大限度地减少了化合物的损失。

短程蒸馏具有高效和精确的特点，是纯化精油、香精和香料等高价值化合物以及从天然产品中分离特定化合物的有用技术。