Ključna razlika – azeotropna proti ekstrakcijski destilaciji
Ključna razlika med azeotropno in ekstrakcijsko destilacijo je v tem, da je pri azeotropni destilaciji potrebna tvorba azeotropa za ločitev komponent zmesi, medtem ko pri ekstrakcijski destilaciji ne pride do tvorbe azeotropa.
Destilacija je postopek čiščenja tekočine s postopkom segrevanja in ohlajanja. Pri azeotropni destilaciji nastane azeotrop pred ločevanjem komponent iz zmesi. Azeotrop je mešanica komponent s konstantnim vreliščem. V postopku ekstrakcijske destilacije ni potrebe po tvorbi azeotropa. Pri tej metodi se binarni mešanici doda tretja komponenta. Ta tretja komponenta lahko vpliva na nestanovitnost obstoječih komponent.
Kaj je azeotropna destilacija?
Azeotropna destilacija je tehnika ločevanja, ki se uporablja za ločevanje komponent zmesi s tvorbo azeotropa. Azeotropi so mešanice komponent s stalnim vreliščem. Te vrste zmesi ni mogoče ločiti na komponente s preprosto destilacijo, saj imajo vse komponente enako vrelišče. Pri vrenju azeotropne zmesi je delež komponent v tekoči in njeni parni fazi enak.
Pri metodi azeotropne destilacije se azeotropni mešanici doda nova komponenta (znana kot entrainer), da se tvori nov azeotrop, ki vre pri nižji temperaturi od obstoječega azeotropa. Takrat ima sistem dve nemešljivi tekoči fazi z različnima vreliščema (heterogena).
Slika 01: Sistem ločevanja etanola (E) od vode (W) z uporabo benzena (B)
Na primer, razmislimo o mešanici etanola in vode. Znan je kot binarni azeotrop, ker sta v mešanici dve komponenti, ki se mešata. Če tej mešanici dodamo benzen kot entrainer, lahko to vpliva na hlapnost drugih sestavin v mešanici. Zmes se zdaj imenuje terciarni azeotrop, ker so v zmesi tri komponente. Ko je ta zmes destilirana, je znana kot azeotropna destilacija.
Kaj je ekstrakcijska destilacija?
Ekstraktivna destilacija je tehnika ločevanja, ki vključuje dodajanje tretje komponente binarni mešanici, da se omogoči ločitev obeh komponent. Vendar pa tretja komponenta med postopkom destilacije ne upari; tretja komponenta naj bo manj hlapna. Ali drugače, mora imeti višje vrelišče.
Če ima binarna mešanica dve komponenti s sorazmerno podobnima vreliščema, potem teh komponent ni mogoče ločiti s preprosto destilacijo. To se zgodi, ker bosta obe komponenti uparjeni pri skoraj podobnih temperaturah (slaba ločljivost).
Slika 02: Sistem, ki prikazuje ekstrakcijsko destilacijo zmesi A in B z uporabo topila E
Med procesom ekstrakcijske destilacije ne nastane azeotrop. Postopek vključuje topilo z zelo nizko hlapnostjo kot topilo mešanice komponent. Znano je kot topilo za ločevanje. Med destilacijo bo komponenta z največjo hlapnostjo zlahka uparjena kot vrhunski produkt. Preostanek je topilo in druga komponenta (v binarni mešanici). Ker topilo ne tvori azeotropa z drugo komponento, ga je mogoče zlahka ločiti tudi z razpoložljivo metodo.
Na primer, ekstrakcijo toluena iz parafina lahko izvedemo z metodo ekstrakcijske destilacije. Mešanica toluena in izooktana imata skoraj podobno molekulsko maso. Zato je ločevanje toluena iz te mešanice zelo težko. Ko pa tej mešanici dodamo fenol, se vrelišče izooktana poveča. To olajša ločevanje toluena iz te mešanice.
Kakšna je razlika med azeotropno in ekstrakcijsko destilacijo?
Azeotropna proti ekstrakcijski destilaciji |
|
| Azeotropna destilacija je tehnika ločevanja, ki se uporablja za ločevanje komponent zmesi s tvorbo azeotropa. | Ekstraktivna destilacija je tehnika ločevanja, ki vključuje dodajanje tretje komponente binarni mešanici, da se omogoči ločitev obeh komponent. |
| Tehnika | |
| Pri tehniki azeotropne destilacije je pomembna tvorba azeotropa pred destilacijo. | Pri tehniki ekstrakcijske destilacije se mešanici doda nehlapna komponenta, ki lahko vpliva na hlapnost komponent v mešanici. |
| Ločitev | |
| Azeotropna destilacija loči komponento v parno fazo, ki ima enako kemično sestavo kot v tekoči fazi. | Ekstraktivna destilacija loči komponento od matrike snovi. |
Povzetek – Azeotropna proti ekstrakcijski destilaciji
Destilacija je kemična tehnika, ki se uporablja za ločevanje različnih komponent v mešanici. Obstaja veliko vrst tehnik destilacije, enostavna destilacija je najpreprostejša vrsta. Azeotropna destilacija in ekstrakcijska destilacija sta dve pomembni vrsti destilacije. Razlika med azeotropno in ekstrakcijsko destilacijo je v tem, da je za ločitev komponent zmesi potrebna tvorba azeotropa, medtem ko pri ekstrakcijski destilaciji ne pride do tvorbe azeotropa.
