Konsep dalam Definisi ABC

Candela Rocio Barbisan | April 2022
Insinyur kimia

Campuran dapat diberikan oleh dua atau lebih komponen dan komposisi itu sama baik dalam fase cair dan dalam fase gas, ini menghasilkan kesamaan dengan zat murni. Dari sini, dengan mudah dapat disimpulkan bahwa campuran ini tidak dapat dipisahkan menjadi komponen-komponennya dengan proses seperti: distilasi fraksional karena, seperti yang disebutkan di atas, ia akan mempertahankan proporsinya, berperilaku seolah-olah itu tunggal komponen.

Ciri lainnya adalah titik didih campuran ini bisa lebih tinggi, lebih rendah atau bahkan sama dengan salah satu komponennya. Ketika azeotrop mendidih pada suhu titik didih maksimum disebut azeotrop maksimum dan jika terjadi pada suhu serendah mungkin disebut azeotrop minimum. Artinya, azeotrop minimum memiliki titik didih lebih rendah dari komponen murninya dan sebaliknya dengan azeotrop maksimum. Misalnya, dalam campuran metanol - benzena, azeotrop minimum (0,61 benzena - 0,39 metanol dalam fraksi molar) yang titik didihnya 58 °C, dalam tangki di mana titik didih benzena adalah 80 °C dan metanol 65 °C

Azeotrop minimum dan maksimum

Sekarang... dari mana azeotrop berasal? Ketika ada penyimpangan dari Hukum Akibatnya, tekanan uap campuran azeotropik tidak berhubungan langsung dengan fraksi molnya, justru ketika konsep campuran azeotropik muncul. Penyimpangan ini terjadi ketika komponen secara signifikan menarik atau menolak satu sama lain, yaitu gaya antarmolekul sangat berbeda dalam senyawa yang berbeda.

Ketika deviasinya positif, kami memiliki azeotrop minimum, sedangkan jika deviasinya negatif, kami memiliki azeotrop maksimum. Untuk lebih memahami konsep ini, mari kita lihat beberapa grafik:

Di sini kita mengamati bahwa, jika campurannya ideal, menurut Hukum Raoult, tekanan uap komponen murni harus dihubungkan oleh garis lurus, karena Nah, ada penyimpangan dari hukum itu yang menyebabkan pembentukan azeotrop minimum dan maksimum, tergantung pada apakah ada afinitas yang lebih besar atau lebih kecil antara komponen. Ketika penyimpangan terhadap hukum Raoult negatif, seperti pada gambar di sebelah kiri, itu adalah minimum di diagram tekanan, tetapi maksimum dalam diagram suhu (karenanya, azeotrop maksimum). Di sisi lain, jika deviasi positif terhadap Hukum Raoult, itu akan menjadi maksimum dalam tekanan vs. komposisi, tetapi minimum dalam diagram suhu vs. komposisi (di sini kita memiliki azeotrop minimum). Jangan bingung diagram tekanan vs. komposisi dan suhu vs. komposisi.

Dalam hal campuran etanol-air, ada azeotrop minimum yang komposisinya adalah 95,6% etanol dan 4,4% air. Suhu didih campuran azeotropik adalah 78,2 °C lebih rendah dari pada komponen murni. Jadi, misalkan menyuling campuran air-etanol dengan kadar air yang tinggi (mendekati 100%). Tidak akan mungkin untuk mendapatkan alkohol murni, karena fraksi yang lebih besar akan diperoleh di setiap tahap distilasi. etanol, tetapi tidak pernah mencapai 100%, secara bertahap akan mendekati komposisi campuran azeotropik (titik terendah di bawah). Itulah sebabnya, seperti air, ia memiliki kecenderungan untuk membentuk azeotrop minimum dengan senyawa organik (mengingat jenis gaya antarmolekul yang berinteraksi), air harus dihilangkan terlebih dahulu dari campuran untuk mendapatkan senyawa murni. Atau, setelah azeotrop diperoleh, metode ekstraksi dari air tambahan.

Berdasarkan hal di atas, bukan kebetulan menemukan alkohol (di supermarket dan farmasi) pada 95%, adalah produk termurah yang dapat diperoleh. Untuk mendapatkan alkohol murni, perlu untuk "memecah" azeotrop dengan teknik tambahan, seperti penggunaan bahan pengering atau distilasi azeotropik. Distilasi azeotropik terdiri dari penambahan komponen tambahan ke dalam campuran yang bekerja dengan cara entrainment dan dengan interaksi dengan salah satu komponen campuran (afinitas lebih tinggi) dapat dihilangkan dari campuran.