Concept in definitie ABC

Het mengsel kan worden gegeven door twee of meer componenten en zijn samenstelling het is zowel in de vloeibare fase als in de gasfase hetzelfde, dit genereert overeenkomsten met zuivere stoffen. Hieruit kan gemakkelijk worden afgeleid dat dit mengsel niet in zijn componenten kan worden gescheiden door processen zoals: gefractioneerde destillaties, aangezien het, zoals hierboven vermeld, zijn verhoudingen behoudt en zich gedraagt ​​​​alsof het een enkele is onderdeel.

Een ander kenmerk is dat het kookpunt van dit mengsel hoger, lager of zelfs gelijk kan zijn aan dat van een van de componenten. Wanneer de azeotroop kookt bij a temperatuur-

van maximaal koken, staat het bekend als maximale azeotroop en wanneer het dit doet bij de laagst mogelijke temperatuur, staat het bekend als minimale azeotroop. Dit betekent dat de minimale azeotroop een lager kookpunt heeft dan zijn zuivere componenten en vice versa met de maximale azeotroop. In het mengsel methanol - benzeen is de azeotroop bijvoorbeeld minimaal (0,61 benzeen - 0,39 methanol in fracties molair) waarvan het kookpunt 58 °C is, in een tank waar het kookpunt van benzeen 80 °C is en dat van methanol 65°C

Minimale en maximale azeotropen

Nu... waar komt een azeotroop vandaan? Wanneer er een afwijking is van de Wet Raoult, dat wil zeggen, de dampdruk van het azeotropische mengsel is niet direct gerelateerd aan de molaire fractie, het is wanneer het concept van een azeotroop mengsel ontstaat. Deze afwijkingen treden op wanneer de componenten elkaar aanzienlijk aantrekken of afstoten, dat wil zeggen dat de intermoleculaire krachten in verschillende verbindingen zeer verschillend zijn.

Als de afwijking positief is, hebben we de minimale azeotroop, terwijl als de afwijking negatief is, we de maximale azeotroop hebben. Laten we eens kijken naar enkele afbeeldingen om dit concept beter te begrijpen:

Hier zien we dat, als het mengsel ideaal zou zijn, volgens de wet van Raoult, de dampdrukken van de zuivere componenten zouden moeten worden verbonden door een rechte lijn, aangezien wel, er is een afwijking van die wet die de vorming van minimale en maximale azeotropen veroorzaakt, afhankelijk van of er meer of minder affiniteit is tussen de componenten. Wanneer de afwijking van de wet van Raoult negatief is, zoals in de figuur links, is deze minimaal at diagram van druk, maar een maximum in het temperatuurdiagram (vandaar azeotroop van maximum). Aan de andere kant, als de afwijking positief is voor de wet van Raoult, zal deze een maximum zijn in de druk vs. samenstelling, maar een minimum in het diagram van temperatuur vs. samenstelling (hier hebben we een minimale azeotroop). Verwar diagrammen niet met druk vs. samenstelling en temperatuur vs. samenstelling.

In het geval van het ethanol-watermengsel is er een minimale azeotroop waarvan de samenstelling 95,6% ethanol en 4,4% water is. De kooktemperatuur van het azeotropische mengsel is 78,2 °C lager dan die van de zuivere componenten. Stel je voor dat je een water-ethanol mengsel destilleert met een hoog watergehalte (bijna 100%). Het zal niet mogelijk zijn om zuivere alcohol te verkrijgen, aangezien in elke destillatietrap grotere fracties zullen worden verkregen. van ethanol, maar nooit 100% bereikend, zal het geleidelijk de samenstelling van het azeotropische mengsel (het laagste punt) benaderen onder). Dat is de reden waarom het, net als water, de neiging heeft om minimale azeotropen te vormen met organische bestanddelen (gezien het type intermoleculaire krachten die op elkaar inwerken), is het vereist om vooraf het water uit het mengsel te verwijderen om de zuivere verbinding te verkrijgen. Of, zodra de azeotroop is verkregen, methoden van extractie van extra water.

Op basis van het bovenstaande is het niet toevallig om alcohol te vinden (in de supermarkt en apotheek) met 95%, is het goedkoopste product dat kan worden verkregen. Om pure alcohol te verkrijgen, is het noodzakelijk om de azeotroop te "breken" met techniek extra, zoals het gebruik van droogmiddelen of azeotrope distillaties. Azeotropische destillatie bestaat uit het toevoegen van een extra component aan het mengsel dat werkt door entrainment en door interactie met een van de componenten van het mengsel (hogere affiniteit) kan uit het mengsel worden verwijderd.

Onderwerpen in Azeotropen