Βασική διαφορά – Αζεοτροπική έναντι Εκχυλιστικής Απόσταξης
Η βασική διαφορά μεταξύ αζεοτροπικής και εκχυλιστικής απόσταξης είναι ότι στην αζεοτροπική απόσταξη, απαιτείται ο σχηματισμός αζεοτρόπου για τον διαχωρισμό των συστατικών ενός μείγματος ενώ, στην εκχυλιστική απόσταξη, δεν λαμβάνει χώρα σχηματισμός αζεοτρόπου.
Απόσταξη είναι η διαδικασία καθαρισμού ενός υγρού με μια διαδικασία θέρμανσης και ψύξης. Στην αζεοτροπική απόσταξη, σχηματίζεται ένα αζεότροπο πριν από τον διαχωρισμό των συστατικών από ένα μείγμα. Ένα αζεότροπο είναι ένα μείγμα συστατικών με σταθερό σημείο βρασμού. Στη διαδικασία εκχυλιστικής απόσταξης, δεν υπάρχει ανάγκη σχηματισμού αζεότροπου. Σε αυτή τη μέθοδο, ένα τρίτο συστατικό προστίθεται σε ένα δυαδικό μείγμα. Αυτό το τρίτο στοιχείο μπορεί να επηρεάσει την αστάθεια των υπαρχόντων στοιχείων.
Τι είναι η Αζεοτροπική απόσταξη;
Αζεοτροπική απόσταξη είναι μια τεχνική διαχωρισμού που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των συστατικών ενός μείγματος με το σχηματισμό ενός αζεοτροπικού. Τα αζεότροπα είναι μείγματα συστατικών με σταθερό σημείο βρασμού. Αυτός ο τύπος μείγματος δεν μπορεί να διαχωριστεί σε συστατικά με απλή απόσταξη αφού όλα τα συστατικά έχουν το ίδιο σημείο βρασμού. Όταν ένα αζεοτροπικό μείγμα βράζεται, η αναλογία των συστατικών στο υγρό και η φάση ατμού του είναι ίση.
Στη μέθοδο αζεοτροπικής απόσταξης, ένα νέο συστατικό (γνωστό ως συμπαρασυρόμενο) προστίθεται στο αζεοτροπικό μείγμα προκειμένου να σχηματιστεί ένα νέο αζεότροπο που βράζει σε χαμηλότερη θερμοκρασία από το υπάρχον αζεότροπο. Τότε το σύστημα έχει δύο μη αναμίξιμες υγρές φάσεις με διαφορετικά σημεία βρασμού (ετερογενή).
Εικόνα 01: Το σύστημα διαχωρισμού της αιθανόλης (Ε) από το νερό (W) με χρήση βενζολίου (Β)
Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε ένα μείγμα αιθανόλης και νερού. Είναι γνωστό ως δυαδικό αζεότροπο επειδή υπάρχουν δύο αναμίξιμα συστατικά στο μείγμα. Εάν προστεθεί βενζόλιο ως συμπλήρωμα σε αυτό το μείγμα, μπορεί να επηρεάσει την πτητότητα άλλων συστατικών του μείγματος. Το μείγμα ονομάζεται πλέον τριτογενές αζεοτροπικό αφού υπάρχουν τρία συστατικά στο μείγμα. Όταν αυτό το μείγμα αποστάζεται, είναι γνωστό ως αζεοτροπική απόσταξη.
Τι είναι η Εκχυλιστική Απόσταξη;
Η εκχυλιστική απόσταξη είναι μια τεχνική διαχωρισμού που περιλαμβάνει την προσθήκη ενός τρίτου συστατικού σε ένα δυαδικό μείγμα για να επιτραπεί ο διαχωρισμός των δύο συστατικών. Ωστόσο, το τρίτο συστατικό δεν εξατμίζεται κατά τη διαδικασία απόσταξης. το τρίτο συστατικό θα πρέπει να είναι λιγότερο πτητικό. Διαφορετικά, θα πρέπει να έχει υψηλότερο σημείο βρασμού.
Αν το δυαδικό μείγμα έχει δύο συστατικά με σχετικά παρόμοια σημεία βρασμού, τότε αυτά τα συστατικά δεν μπορούν να διαχωριστούν με απλή απόσταξη. Αυτό συμβαίνει επειδή και τα δύο συστατικά θα εξατμιστούν σε σχεδόν παρόμοιες θερμοκρασίες (κακή ανάλυση).
Εικόνα 02: Ένα σύστημα που δείχνει την εκχυλιστική απόσταξη του μείγματος Α και Β με χρήση διαλύτη Ε
Κατά τη διαδικασία της εκχυλιστικής απόσταξης, δεν σχηματίζεται αζεότροπο. Η διαδικασία περιλαμβάνει έναν διαλύτη με πολύ χαμηλή πτητικότητα ως διαλύτη του μείγματος συστατικών. Είναι γνωστός ως διαλύτης διαχωρισμού. Κατά τη διάρκεια της απόσταξης, το συστατικό με την υψηλότερη πτητικότητα θα εξατμιστεί εύκολα ως το κορυφαίο προϊόν. Το υπόλοιπο είναι ο διαλύτης και το άλλο συστατικό (στο δυαδικό μείγμα). Δεδομένου ότι ο διαλύτης δεν σχηματίζει αζεότροπο με το δεύτερο συστατικό, μπορεί επίσης να διαχωριστεί εύκολα με μια διαθέσιμη μέθοδο.
Για παράδειγμα, η εκχύλιση τολουολίου από παραφίνη μπορεί να γίνει με τη μέθοδο της εκχυλιστικής απόσταξης. Το μείγμα τολουολίου και ισο-οκτανίου έχει σχεδόν παρόμοια μοριακά βάρη. Επομένως, ο διαχωρισμός του τολουολίου από αυτό το μείγμα είναι πολύ δύσκολος. Αλλά όταν προστίθεται φαινόλη σε αυτό το μείγμα, το σημείο βρασμού του ισο-οκτανίου αυξάνεται. Αυτό καθιστά εύκολο τον διαχωρισμό τολουολίου από αυτό το μείγμα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Αζεοτροπικής και Εκχυλιστικής Απόσταξης;
Αζεοτροπική vs Εκχυλιστική Απόσταξη |
|
| Αζεοτροπική απόσταξη είναι μια τεχνική διαχωρισμού που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των συστατικών ενός μείγματος με το σχηματισμό ενός αζεοτρόπου. | Η εκχυλιστική απόσταξη είναι μια τεχνική διαχωρισμού που περιλαμβάνει την προσθήκη ενός τρίτου συστατικού σε ένα δυαδικό μείγμα για να επιτραπεί ο διαχωρισμός των δύο συστατικών. |
| Τεχνική | |
| Στην τεχνική αζεοτροπικής απόσταξης, ο σχηματισμός ενός αζεοτρόπου πριν από την απόσταξη είναι σημαντικός. | Στην τεχνική της εκχυλιστικής απόσταξης, ένα μη πτητικό συστατικό προστίθεται στο μείγμα που μπορεί να επηρεάσει την πτητότητα των συστατικών στο μείγμα. |
| Χωρισμός | |
| Αζεοτροπική απόσταξη διαχωρίζει ένα συστατικό στη φάση ατμού που έχει την ίδια χημική σύνθεση όπως στην υγρή φάση. | Η εκχυλιστική απόσταξη διαχωρίζει ένα συστατικό από μια μήτρα ουσιών. |
Σύνοψη – Αζεοτροπική έναντι Εκχυλιστικής Απόσταξης
Η απόσταξη είναι μια χημική τεχνική που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό διαφορετικών συστατικών σε ένα μείγμα. Υπάρχουν πολλά είδη τεχνικών απόσταξης, η απλή απόσταξη είναι ο απλούστερος τύπος. Η αζεοτροπική απόσταξη και η εκχυλιστική απόσταξη είναι δύο σημαντικοί τύποι απόσταξης. Η διαφορά μεταξύ της αζεοτροπικής και της εκχυλιστικής απόσταξης είναι ότι ο σχηματισμός ενός αζεοτρόπου απαιτείται για τον διαχωρισμό των συστατικών ενός μείγματος ενώ, στην εκχυλιστική απόσταξη, δεν λαμβάνει χώρα σχηματισμός αζεοτρόπου.
