يعد التقطير الجزيئي، والمعروف أيضًا باسم التقطير-بالمسار القصير، طريقة فصل عالية الكفاءة ومهمة في علم الفصل الحديث. تكمن الفروق الرئيسية بين التقطير التقليدي والتقطير في مبادئ التشغيل وظروف العملية.
تقوم هذه التقنية بفصل المواد عن طريق استخدام الاختلافات في متوسط المسار الحر للجزيئات تحت فراغ عالٍ. يؤدي هذا إلى درجات حرارة تشغيل منخفضة، وفترات تسخين قصيرة، وكفاءة فصل عالية، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لتنقية المواد ذات -نقطة الغليان- العالية، والحساسة للحرارة-، والمواد المؤكسدة بسهولة.
في التقطير التقليدي، يحدث الفصل عادة بالقرب من نقطة غليان المادة. التبخر والتكثيف عمليتان قابلتان للعكس، ويصل البخار والسائل في النهاية إلى التوازن. يتم إجراء التقطير الجزيئي عند درجات حرارة أقل بكثير من نقطة الغليان عند الضغط الجوي. ويحدث التبخر على سطح السائل دون غليان. ومن خلال الحفاظ على فراغ عالٍ في النظام، تنتقل الجزيئات المتبخرة من سطح السائل إلى سطح التكثيف بأقل قدر من الاصطدامات. تتميز هذه العملية بأنها -عملية غير متوازنة، حيث تتحرك الجزيئات في اتجاه واحد.
فيما يتعلق بتصميم المعدات، يجب أن يضمن قلب وحدة التقطير الجزيئي أن تكون المسافة بين سطحي التبخر والتكثيف أقل من متوسط المسار الحر لجزيئات البخار. في ظل هذه الظروف، يمكن للجزيئات أن تنتقل دون عوائق إلى المكثف وتتكثف بسرعة، مما يمنع إعادة الخلط وإعادة التبخر، وبالتالي تحقيق فصل فعال. تشمل الأنواع الشائعة من المعدات الفيلم المتساقط، والفيلم الممسوح، واللقطات الجزيئية الطاردة المركزية. يستخدم تصميم الفيلم الممسوح مكونات ميكانيكية لتشكيل فيلم سائل رقيق وموحد، مما يعزز بشكل فعال نقل الكتلة والحرارة، ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية.
يتم الآن تطبيق هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في مختلف القطاعات الصناعية. في صناعة المواد الكيميائية الدقيقة، يتم استخدام التقطير الجزيئي لتنقية الزيوت الاصطناعية، واستخراج أحاديات الجليسريد، ومعالجة إضافات البوليمر الأخرى. في صناعة الأغذية والزيوت، يمكن لهذه التقنية تركيز DHA وEPA من زيوت السمك، بالإضافة إلى إزالة الأحماض الدهنية الحرة وبقايا المبيدات الحشرية من الزيوت النباتية. وفي استخلاص المنتجات الطبيعية، يتم استخدامه لتنقية الزيوت العطرية وعزل المكونات الحساسة للحرارة-مثل الكاروتينات. في صناعة البتروكيماويات، يتم استخدام التقطير الجزيئي أيضًا في معالجة أجزاء زيت التشحيم ذات درجة الغليان العالية-}-، مما يؤدي إلى إزالة البقايا والشوائب بشكل فعال.
مع استمرار الصناعات ذات الصلة في المطالبة بدرجة أعلى من نقاء المنتج وجودته وكفاءة العملية، يتم باستمرار تحسين وابتكار تكنولوجيا التقطير الجزيئي. وسيركز تطويرها المستقبلي بشكل أكبر على تحسين تصميم المعدات، والتحكم الدقيق في معلمات العملية، والتكامل مع عمليات الفصل والتفاعل الأخرى، وذلك لتلبية احتياجات التصنيع عالي الدقة-في قطاعات مثل-المواد الكيميائية المتطورة والمواد الصيدلانية والمواد الوظيفية بشكل أفضل.