蒸気蒸留の定義と基本原理

蒸留は液体を分離する一般的な手法です。その中でも蒸気蒸留は、揮発性有機化合物を非揮発性無機塩から分離するプロセスです。通常、有機化合物は高温で分解しやすいですが、蒸気を加えることで沸点が下がり、低温で揮発させることができます。

原理

蒸気蒸留は、水と混ざり合わないが蒸気には揮発する化合物の混合液を分離するために用いられます。混合液上部の蒸気圧は各成分の蒸気圧の総和となり、これが大気圧に達すると沸騰が始まります。蒸気が混合液に供給されると、液体は加熱されて蒸発し、水と有機化合物の混合蒸留液が生成されます。これらは相互に不混和であるため、分液漏斗で上下に分離できます。

工程

まずボイラーで水を加熱し蒸気を発生させます。この蒸気はチューブを通して別個の蒸留容器へ送られます。蒸留対象の化合物が高温で分解しないよう、蒸気生成部と蒸留部は熱源を分離しています。蒸気は蒸留容器を通過し、コンデンサーで冷却されて液体となります。得られた液体は再度単純蒸留にかけ、目的の化合物を純化します。

装置構成

蒸気蒸留装置は主に二つの部分から成ります。一方は蒸気を供給するボイラー、もう一方は蒸留・冷却を行う容器です。両部はそれぞれ独立した加熱方式で運転され、温度管理が容易になります。

エッセンシャルオイルの製造

最も一般的な応用はエッセンシャルオイルの大量生産です。植物材料を入れたチャンバーに蒸気を通すと、油を含む小胞が破裂し、油が蒸気と共にコンデンサーへ運ばれます。コンデンサーで蒸気は水に戻り、油と水の混合液が得られます。この混合液は再度単純蒸留にかけ、油と水を分離して純粋なエッセンシャルオイルを回収します。

その他の用途

蒸気蒸留はユーカリ油、レモンのシトラスオイル、香水の原料抽出など、さまざまな芳香成分の取得にも利用されています。