Azeotróp keverék

Azeotróp keverék  - két vagy több folyadék keveréke , amelynek összetétele (adott fajlagos nyomáson) nem változik a forralás során , vagyis az egyensúlyi folyadék- és gőzfázis összetétele megegyezik.

A fázisdiagram azon pontját, amely megfelel a folyadék és a gőz összetételének egyenlőségének, azeotróp pontnak nevezzük . Az azeotróp keverék forráspontja lehet kisebb (pozitív azeotrópok) vagy nagyobb (negatív azeotrópok), mint az alacsony forráspontú komponens forráspontja. A termodinamika nem ír elő korlátozásokat a rendszerben található azeotróp pontok számára [1] . Alapvetően egy azeotróp ponttal rendelkező bináris megoldások ismertek. A nyomás változásával nemcsak a forráspont változik, hanem az azeotróp keverék összetétele is, ebben különböznek a tiszta folyadékoktól.

Az egyetlen azeotróp ponttal rendelkező azeotróp oldatra példa a víz és etil-alkohol keveréke, amely 95,5 tömegszázalék alkoholt tartalmaz, és atmoszférikus nyomáson, 78,1 °C hőmérsékleten forr [2] [3] . Ez magyarázza a 96%-os etil-alkohol elfogadott ipari koncentrációját: azeotróp elegyről van szó, amely nem osztható frakciókra további atmoszférikus nyomáson történő desztillációval , viszont csökkentett nyomáson magasabb koncentrációjú etanolt lehet előállítani (lásd alább).

Az azeotróp keverékek elkülönítésére különféle technológiákat alkalmaznak:

• Az egyik komponens kémiai kötése. Például abszolút alkohol előállítása víznek egy vízelvezető anyaggal [K 1] való megkötésével ( égetett mész CaO vagy kalcinált réz-szulfát CuSO 4 [4] );
• Az egyik komponens eltávolítása szilárd porózus anyagon való adszorpció miatt;
• Elválasztás porózus membránokon;
• Pervaporáció nem porózus membránokon;
• Desztilláció nem atmoszférikus nyomáson, különösen vákuumban. A nyomás csökkenésével az azeotróp összetétel egy adott hőmérsékleten megváltozik, és az illékonyabb komponens csökken a folyadékfázisból. Bizonyos nyomás alatt az azeotróp pont eltűnhet, például 70 mm-nél. rt. Művészet. Az etanol 28°C-on forr anélkül, hogy a vízzel azeotrópot képezne.
• Desztilláció kiegészítő komponenssel, hármas (vagy több) azeotróp létrehozásával.

Zeotróp keverékek

Zeotrópnak nevezzük azt a keveréket, amelyben az egyensúlyi folyadék- és gőzfázis összetételének egyenlősége nem teljesül a komponensek mennyiségének egyetlen aránya esetén sem . A zeotrópok (néha nem azeotrópoknak is nevezik ), vagyis a külön forrásban lévő rendszerek adott hőmérsékleten vagy nyomáson egyensúlyi állapotban különböző folyadék- és gőzösszetételűek a teljes koncentrációtartományban . Az egy folyadékfázisból ( oldatokból ) álló zeotróp rendszereket homozeotrópoknak , a két vagy több folyadékfázisból állókat heterozeotrópoknak nevezzük . Bármely homozeotróp oldat a kevésbé illékony komponens forráspontja alatti hőmérsékleten , de az illékonyabb komponens forráspontja felett forr [1] .

Lásd még

• Az eutektikum  szilárd anyagok keveréke (ötvözete), amely ugyanazon a hőmérsékleten olvad.

Megjegyzések

1. ↑ A szokásos szárítószer - a szemcsés kalcium-klorid CaCl 2 - ebben az esetben nem alkalmas, mivel alkohollal reagálva 3CaCl 2 •C 2 H 5 OH vegyületet képez.

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 Durov, Ageev, 1987 , p. 72.
2. ↑ Lange's Handbook of Chemistry , 10. kiadás. pp. 1496-1505
3. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics , 44. kiadás. 2143-2184
4. ↑ Abszolút alkohol megszerzése

Irodalom

• Chemical Encyclopedia / Editorial Board: Knunyants I. L. et al. - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - T. 1 (Abl-Dar). — 623 p.
• Azeotróp keverék // Kazahsztán. Nemzeti Enciklopédia . - Almati: Kazah enciklopédiák , 2004. - T. I. - ISBN 9965-9389-9-7 .  (Orosz) (CC BY SA 3.0)
• Durov V. A., Ageev E. P. A nem elektrolit oldatok termodinamikai elmélete. - M . : Moszkvai Kiadó. un-ta, 1987. - 247 p.
• Azeotróp keverékek  / Ageev E. P. // Great Russian Encyclopedia [Elektronikus forrás]. — 2016.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy katalán Britannica (online) Universalis
Bibliográfiai katalógusokban	NDL : 00560423