Πώς μπορείτε να διαχωρίσετε τη μεθανόλη και το τολουόλιο με απλά κλασματική απόσταξη;
σημεία βρασμού και αζοτροποί
* μεθανόλη: Σημείο βρασμού =64,7 ° C
* Toluene: Σημείο βρασμού =110,6 ° C
Η σημαντική διαφορά στα σημεία βρασμού φαίνεται πολλά υποσχόμενη για τον διαχωρισμό, αλλά το ζήτημα έγκειται στο σχηματισμό ενός azeotrope . Ένα αζεοτροπικό είναι ένα μείγμα δύο ή περισσότερων υγρών που βράζει σε σταθερή θερμοκρασία και έχει σταθερή σύνθεση.
* Azeotrope μεθανόλης-τολουολίου: Αυτό το αζεοτροπικό έχει σημείο βρασμού περίπου 63,5 ° C και είναι περίπου 67% μεθανόλη και 33% τολουόλιο.
Το πρόβλημα:
Η κλασματική απόσταξη βασίζεται στη διαφορά στα σημεία βρασμού σε χωριστά εξαρτήματα. Όταν σχηματίζεται το αζεοτροπικό μεθανόλη-τολουόλιο, βράζει ως μία μονάδα σε θερμοκρασία χαμηλότερη από το καθαρό τολουόλιο. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και με μια εξαιρετικά αποτελεσματική ρύθμιση κλασματικής απόσταξης, θα καταλήξετε με ένα απόσταγμα που περιέχει ένα μείγμα μεθανόλης και τολουολίου και δεν θα μπορείτε να τα διαχωρίσετε πλήρως.
Εναλλακτικές λύσεις:
1. Η προσθήκη ενός τρίτου στοιχείου (ενός εισερχόμενου) που αλληλεπιδρά επιλεκτικά με ένα από τα συστατικά για να αλλάξετε τη μεταβλητότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί.
2. Η αλλαγή της πίεσης μπορεί να μετατοπίσει την αζεοτροπική σύνθεση, επιτρέποντας τον πληρέστερο διαχωρισμό.
3. Διαχωρισμός μεμβράνης: Χρησιμοποιώντας μεμβράνες που επιτρέπουν επιλεκτικά ένα στοιχείο να περάσει κατά τη διατήρηση του άλλου.
Συμπερασματικά: Η απλή κλασματική απόσταξη δεν επαρκεί για τον διαχωρισμό της μεθανόλης και του τολουολίου λόγω του σχηματισμού ενός αζεοτροπικού. Απαιτούνται πιο προηγμένες τεχνικές για την επίτευξη πλήρους διαχωρισμού.
