Kluczowa różnica - destylacja azeotropowa a destylacja ekstrakcyjna
Kluczowa różnica między destylacją azeotropową i ekstrakcyjną polega na tym, że w destylacji azeotropowej do oddzielenia składników mieszaniny wymagane jest tworzenie azeotropu, podczas gdy w destylacji ekstrakcyjnej nie ma miejsca tworzenie azeotropów.
Destylacja to proces oczyszczania cieczy w procesie ogrzewania i chłodzenia. W destylacji azeotropowej azeotrop powstaje przed oddzieleniem składników z mieszaniny. Azeotrop to mieszanina składników o stałej temperaturze wrzenia. W procesie destylacji ekstrakcyjnej nie ma potrzeby tworzenia azeotropu. W tej metodzie do mieszanki binarnej dodaje się trzeci składnik. Ten trzeci składnik może wpływać na zmienność istniejących składników.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym jest destylacja azeotropowa
3. Czym jest destylacja ekstrakcyjna
4. Porównanie bezpośrednie - destylacja azeotropowa i ekstrakcyjna w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest destylacja azeotropowa?
Destylacja azeotropowa to technika rozdzielania stosowana do oddzielania składników mieszaniny poprzez tworzenie azeotropu. Azeotropy to mieszaniny składników o stałej temperaturze wrzenia. Tego typu mieszaniny nie można rozdzielić na składniki drogą prostej destylacji, ponieważ wszystkie składniki mają tę samą temperaturę wrzenia. Gdy gotuje się mieszaninę azeotropową, proporcje składników w cieczy i jej fazie parowej są równe.
W metodzie destylacji azeotropowej do mieszaniny azeotropowej dodaje się nowy składnik (znany jako czynnik azeotropowy) w celu utworzenia nowego azeotropu, który wrze w niższej temperaturze niż dotychczasowy azeotrop. Następnie układ ma dwie niemieszalne fazy ciekłe o różnych temperaturach wrzenia (niejednorodne).
Rysunek 01: System oddzielania etanolu (E) od wody (W) przy użyciu benzenu (B)
Na przykład rozważmy mieszaninę etanolu i wody. Jest znany jako binarny azeotrop, ponieważ w mieszaninie znajdują się dwa mieszające się składniki. Jeśli benzen zostanie dodany jako czynnik nośny do tej mieszaniny, może wpłynąć na lotność innych składników mieszaniny. Mieszanina jest obecnie nazywana trzeciorzędowym azeotropem, ponieważ zawiera trzy składniki. Destylacja tej mieszaniny nazywa się destylacją azeotropową.
Co to jest destylacja ekstrakcyjna?
Destylacja ekstrakcyjna to technika separacji, która obejmuje dodanie trzeciego składnika do mieszaniny binarnej, aby umożliwić oddzielenie dwóch składników. Jednak trzeci składnik nie odparowuje podczas procesu destylacji; trzeci składnik powinien być mniej lotny. Albo powinien mieć wyższą temperaturę wrzenia.
Jeśli mieszanina dwuskładnikowa ma dwa składniki o stosunkowo podobnych temperaturach wrzenia, to składników tych nie można rozdzielić drogą prostej destylacji. Dzieje się tak, ponieważ oba składniki zostaną odparowane w prawie podobnych temperaturach (słaba rozdzielczość).
Rysunek 02: Układ przedstawiający destylację ekstrakcyjną mieszaniny A i B przy użyciu rozpuszczalnika E.
Podczas procesu destylacji ekstrakcyjnej nie tworzy się azeotrop. W procesie stosuje się rozpuszczalnik o bardzo małej lotności jako rozpuszczalnik mieszaniny składników. Jest znany jako rozpuszczalnik rozdzielający. Podczas destylacji składnik o największej lotności zostanie łatwo odparowany jako produkt szczytowy. Pozostała część to rozpuszczalnik i drugi składnik (w mieszaninie binarnej). Ponieważ rozpuszczalnik nie tworzy azeotropu z drugim składnikiem, można go również łatwo rozdzielić dostępną metodą.
Na przykład ekstrakcję toluenu z parafiny można przeprowadzić metodą destylacji ekstrakcyjnej. Mieszanina toluenu i izooktanu ma prawie podobne masy cząsteczkowe. Dlatego oddzielenie toluenu z tej mieszaniny jest bardzo trudne. Ale kiedy do tej mieszaniny dodaje się fenol, wzrasta temperatura wrzenia izooktanu. Ułatwia to oddzielenie toluenu z tej mieszaniny.
Jaka jest różnica między destylacją azeotropową i ekstrakcyjną?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Destylacja azeotropowa a destylacja ekstrakcyjna |
|
| Destylacja azeotropowa to technika rozdzielania stosowana do oddzielania składników mieszaniny poprzez tworzenie azeotropu. | Destylacja ekstrakcyjna to technika separacji, która obejmuje dodanie trzeciego składnika do mieszaniny binarnej, aby umożliwić oddzielenie dwóch składników. |
| Technika | |
| W technice destylacji azeotropowej ważne jest utworzenie azeotropu przed destylacją. | W technice destylacji ekstrakcyjnej do mieszaniny dodaje się składnik nielotny, który może wpływać na lotność składników mieszaniny. |
| Separacja | |
| Destylacja azeotropowa polega na rozdzieleniu składnika na fazę gazową, która ma taki sam skład chemiczny jak w fazie ciekłej. | Destylacja ekstrakcyjna oddziela składnik od matrycy substancji. |
Podsumowanie - destylacja azeotropowa a ekstrakcyjna
Destylacja to technika chemiczna stosowana do rozdzielania różnych składników w mieszaninie. Istnieje wiele rodzajów technik destylacji, z których najprostszą jest destylacja prosta. Destylacja azeotropowa i destylacja ekstrakcyjna to dwa ważne rodzaje destylacji. Różnica między destylacją azeotropową i ekstrakcyjną polega na tym, że do oddzielenia składników mieszaniny wymagane jest utworzenie azeotropu, podczas gdy w destylacji ekstrakcyjnej nie ma miejsca tworzenie azeotropu.
