Mõiste definitsioonis ABC

Candela Rocío Barbisan | apr. 2022
Keemiainsener

Segu võib anda kahe või enama komponendi ja selle koostis see on sama nii vedelas kui gaasifaasis, see tekitab sarnasusi puhaste ainetega. Sellest on lihtne järeldada, et seda segu ei saa komponentideks lahutada selliste protsessidega nagu fraktsioneerivad destilleerimised, kuna, nagu eespool mainitud, säilitab see oma proportsioonid, käitudes nii, nagu oleks see üks komponent.

Teine omadus on see, et selle segu keemistemperatuur võib olla kõrgem, madalam või isegi võrdne selle ühe komponendi keemistemperatuuriga. Kui aseotroop keeb temperatuuril a temperatuuri maksimaalse keemistemperatuuriga, nimetatakse seda maksimaalseks aseotroopiks ja kui see teeb seda madalaimal võimalikul temperatuuril, nimetatakse seda minimaalseks aseotroopiks. See tähendab, et minimaalsel aseotroopil on madalam keemispunkt kui selle puhastel komponentidel ja vastupidi maksimaalse aseotroopiga. Näiteks metanooli-benseeni segus on aseotroop minimaalne (0,61 benseeni - 0,39 metanooli fraktsioonidena molaarne), mille keemistemperatuur on 58 °C, paagis, kus benseeni keemistemperatuur on 80 °C ja metanoolil 65°C

Minimaalne ja maksimaalne aseotroop

Nüüd… kust tuleb aseotroop? Kui esineb kõrvalekalle Seadus Raoult, see tähendab, et aseotroopse segu aururõhk ei ole otseselt seotud selle molaarfraktsiooniga, see on siis, kui tekib aseotroopse segu mõiste. Need kõrvalekalded tekivad siis, kui komponendid üksteist oluliselt tõmbavad või tõrjuvad, st molekulidevahelised jõud on erinevates ühendites väga erinevad.

Kui hälve on positiivne, on meil minimaalne aseotroop, samas kui kõrvalekalle on negatiivne, on meil maksimaalne aseotroop. Selle kontseptsiooni paremaks mõistmiseks vaatame mõnda graafikat:

Siin näeme, et kui segu oleks ideaalne, peaks Raoult' seaduse kohaselt puhaste komponentide aururõhud olema ühendatud sirgjoonega, kuna noh, sellest seadusest on kõrvalekalle, mis põhjustab minimaalsete ja maksimaalsete aseotroopide moodustumist, olenevalt sellest, kas nende vahel on suurem või väiksem afiinsus. komponendid. Kui kõrvalekalle Raoult' seadusest on negatiivne, nagu vasakpoolsel joonisel, on see minimaalne diagramm rõhust, kuid temperatuuridiagrammil maksimum (seega maksimumi aseotroop). Teisest küljest, kui kõrvalekalle on Raoult' seaduse suhtes positiivne, on see maksimaalne rõhu vs. koostis, kuid minimaalne diagrammil temperatuur vs. koostis (siin on minimaalne aseotroop). Ärge ajage segi diagramme surve vs. koostis ja temperatuur vs. koostis.

Etanooli-vee segu puhul on minimaalne aseotroop, mille koostis on 95,6% etanooli ja 4,4% vett. Aseotroopse segu keemistemperatuur on 78,2 °C madalam kui puhastel komponentidel. Niisiis, oletame, et destilleeritakse vee-etanooli segu, millel on kõrge veesisaldus (ligi 100%). Puhast alkoholi ei ole võimalik saada, kuna igas destilleerimisetapis saadakse suuremad fraktsioonid. etanooli sisaldus, kuid mitte kunagi 100%, läheneb see järk-järgult aseotroopse segu koostisele (madalaim punkt all). Sellepärast, nagu vesi, on sellel kalduvus moodustada minimaalselt aseotroope orgaanilised ühendid (arvestades intermolekulaarsete jõudude tüüpi, mis interakteeruvad), tuleb puhta ühendi saamiseks eelnevalt segust vesi eemaldada. Või kui aseotroop on saadud, siis meetodid kaevandamine täiendavast veest.

Eeltoodu põhjal ei ole alkoholi juhuslikult leitud (supermarketist ja apteek) 95% on odavaim toode, mida on võimalik saada. Puhta alkoholi saamiseks on vaja aseotroop sellega "lõhkuda". tehnikat täiendavad, näiteks kuivatusainete või aseotroopsete destillatsioonide kasutamine. Aseotroopne destilleerimine seisneb segule lisakomponendi lisamises, mis toimib kaasahaaramise ja interaktsiooni mis tahes segu komponendiga (kõrgema afiinsusega) saab segust eemaldada.