Ключевая разница - азеотропная и экстрактивная дистилляция
Основное различие между азеотропной и экстрактивной перегонкой заключается в том, что при азеотропной перегонке для разделения компонентов смеси требуется образование азеотропа, тогда как при экстрактивной перегонке образования азеотропа не происходит.
Дистилляция - это процесс очистки жидкости путем нагревания и охлаждения. При азеотропной перегонке азеотроп образуется до разделения компонентов смеси. Азеотроп представляет собой смесь компонентов, имеющих постоянную температуру кипения. В процессе экстрактивной дистилляции нет необходимости образовывать азеотроп. В этом методе к бинарной смеси добавляется третий компонент. Этот третий компонент может повлиять на волатильность существующих компонентов.
Что такое азеотропная перегонка?
Азеотропная перегонка - это метод разделения, используемый для разделения компонентов смеси путем образования азеотропа. Азеотропы представляют собой смеси компонентов с постоянной температурой кипения. Этот тип смеси нельзя разделить на компоненты простой перегонкой, так как все компоненты имеют одинаковую температуру кипения. При кипячении азеотропной смеси соотношение компонентов в жидкой и паровой фазах одинаково.
В методе азеотропной перегонки новый компонент (известный как азеотропная добавка) добавляется в азеотропную смесь для образования нового азеотропа, который кипит при более низкой температуре, чем существующий азеотроп. Тогда в системе имеются две несмешивающиеся жидкие фазы с разными температурами кипения (гетерогенные).
Рисунок 01: Система отделения этанола (E) от воды (W) с использованием бензола (B)
Например, рассмотрим смесь этанола и воды. Он известен как бинарный азеотроп, потому что в смеси есть два смешивающихся компонента. Если в эту смесь добавить бензол в качестве азеотропа, это может повлиять на летучесть других компонентов смеси. Смесь теперь называется третичным азеотропом, поскольку в смеси есть три компонента. Перегонка этой смеси называется азеотропной перегонкой.
Что такое экстрактивная дистилляция?
Экстрактная перегонка – это метод разделения, который включает добавление третьего компонента в бинарную смесь для разделения двух компонентов. Однако третий компонент не испаряется в процессе дистилляции; третий компонент должен быть менее летучим. Или же он должен иметь более высокую температуру кипения.
Если бинарная смесь имеет два компонента с относительно близкими температурами кипения, то эти компоненты нельзя разделить простой перегонкой. Это происходит потому, что оба компонента испаряются при почти одинаковых температурах (плохое разрешение).
Рисунок 02: Система, показывающая экстрактивную дистилляцию смеси А и В с использованием растворителя Е
В процессе экстрактивной дистилляции азеотроп не образуется. В процессе используется растворитель с очень низкой летучестью в качестве растворителя смеси компонентов. Он известен как разделительный растворитель. Во время дистилляции компонент с наибольшей летучестью будет легко испаряться как верхний продукт. Остальное - растворитель и другой компонент (в бинарной смеси). Поскольку растворитель не образует азеотропа со вторым компонентом, его также можно легко разделить с помощью доступного метода.
Например, экстракция толуола из парафина может осуществляться методом экстрактивной дистилляции. Смесь толуола и изооктана имеет почти одинаковую молекулярную массу. Поэтому выделение толуола из этой смеси очень затруднено. Но при добавлении в эту смесь фенола температура кипения изооктана повышается. Это позволяет легко отделить толуол от этой смеси.
В чем разница между азеотропной и экстрактивной дистилляцией?
Азеотропная дистилляция и экстракционная дистилляция |
|
| Азеотропная перегонка – это метод разделения, используемый для разделения компонентов смеси путем образования азеотропа. | Экстрактная дистилляция – это метод разделения, который включает добавление третьего компонента в бинарную смесь для разделения двух компонентов. |
| Техника | |
| В методе азеотропной перегонки важно образование азеотропа до перегонки. | При экстрактивной дистилляции в смесь добавляют нелетучий компонент, который может влиять на летучесть компонентов в смеси. |
| Разлука | |
| Азеотропная дистилляция разделяет компонент на паровую фазу, которая имеет тот же химический состав, что и жидкая фаза. | Экстрактная дистилляция выделяет компонент из матрицы веществ. |
Резюме – Сравнение азеотропной и экстрактивной дистилляции
Дистилляция - это химический метод, используемый для разделения различных компонентов смеси. Существует множество методов дистилляции, самая простая из которых - простая дистилляция. Азеотропная дистилляция и экстрактивная дистилляция являются двумя важными типами дистилляции. Разница между азеотропной и экстрактивной перегонкой заключается в том, что для разделения компонентов смеси требуется образование азеотропа, тогда как при экстрактивной перегонке образования азеотропа не происходит.
