Τι είναι ένα αζεοτροπικό μείγμα;
Εδώ είναι αυτό που τους κάνει ξεχωριστό:
* σταθερό σημείο βρασμού: Σε αντίθεση με τα κανονικά μίγματα όπου αλλάζει το σημείο βρασμού καθώς αλλάζει η σύνθεση, οι αζεοτροποί βράζουν σε σταθερή θερμοκρασία.
* Η ίδια σύνθεση σε ατμούς και υγρό: Ο ατμός που παράγεται όταν ένα αζεοτροπικό βράχο έχει την ίδια αναλογία συστατικών με το ίδιο το υγρό. Αυτό σημαίνει ότι είναι αδύνατο να διαχωριστούν τα εξαρτήματα με απλή απόσταξη.
* Ελάχιστο ή μέγιστο σημείο βρασμού: Τα αζεοτροπία μπορούν να έχουν είτε ένα χαμηλότερο σημείο βρασμού (ελάχιστο αζεοτροπικό βρασμό) είτε σε υψηλότερο σημείο βρασμού (μέγιστο βρασμό αζεοτροπικό) από οποιοδήποτε από τα καθαρά συστατικά.
Παραδείγματα:
* αιθανόλη και νερό: Αυτό είναι ένα πολύ συνηθισμένο παράδειγμα ενός ελάχιστου βρασμού Azeotrope. Το μίγμα βράζει στους 78,2 ° C, το οποίο είναι χαμηλότερο από το σημείο βρασμού είτε καθαρής αιθανόλης (78.4 ° C) είτε καθαρού νερού (100 ° C).
* Νιτρικό οξύ και νερό: Αυτό είναι ένα παράδειγμα μέγιστης βρασμού Azeotrope. Το μείγμα βράζει στους 120,5 ° C, το οποίο είναι υψηλότερο από το σημείο βρασμού είτε του καθαρού νιτρικού οξέος (83 ° C) είτε του καθαρού νερού (100 ° C).
Γιατί σχηματίζονται οι αζεοτόπες;
Οι αζεοτροπίες σχηματίζονται λόγω των διαμοριακών δυνάμεων μεταξύ των συστατικών. Η έλξη μεταξύ των μορίων διαφόρων συστατικών μπορεί να είναι ισχυρότερη ή ασθενέστερη από την έλξη μεταξύ των μορίων του ίδιου συστατικού. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μια αλλαγή στην πίεση ατμών του μίγματος, με αποτέλεσμα ένα σταθερό σημείο βρασμού.
Εφαρμογές:
* Διαχωρισμός των εξαρτημάτων: Τα Azeotropes είναι σημαντικά στη χημική μηχανική επειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον διαχωρισμό των εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, το αζεοτροπικό αιθανόλη-νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή άνυδρου αιθανόλης, η οποία χρησιμοποιείται ως διαλύτης και καύσιμο.
* πρόσθετα καυσίμου: Ορισμένα αζεοτροπία, όπως αυτά με υδρογονάνθρακες, χρησιμοποιούνται ως πρόσθετα καυσίμου για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της καύσης.
Συνοπτικά:
Τα αζεοτροπικά μίγματα είναι συναρπαστικά μίγματα που παρουσιάζουν μοναδικές ιδιότητες. Είναι απαραίτητα σε διάφορες χημικές διεργασίες και διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη χημική βιομηχανία.
