Ключевое различие - азеотропная и экстрактивная дистилляция
Ключевое различие между азеотропной и экстрактивной дистилляцией заключается в том, что при азеотропной дистилляции для разделения компонентов смеси требуется образование азеотропа, тогда как при экстрактивной дистилляции образование азеотропа не происходит.
Дистилляция - это процесс очистки жидкости путем нагрева и охлаждения. При азеотропной перегонке азеотроп образуется до отделения компонентов от смеси. Азеотроп - это смесь компонентов с постоянной температурой кипения. В процессе экстрактивной перегонки нет необходимости образовывать азеотроп. В этом методе к бинарной смеси добавляется третий компонент. Этот третий компонент может повлиять на волатильность существующих компонентов.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные различия
2. Что такое азеотропная дистилляция
3. Что такое экстрактивная дистилляция
4. Сравнение бок о бок - азеотропная и экстрактивная дистилляция в табличной форме
5. Резюме
Что такое азеотропная дистилляция?
Азеотропная дистилляция - это метод разделения, используемый для разделения компонентов смеси путем образования азеотропа. Азеотропы - это смеси компонентов с постоянной температурой кипения. Смесь этого типа не может быть разделена на компоненты простой перегонкой, поскольку все компоненты имеют одинаковую температуру кипения. При кипячении азеотропной смеси пропорции компонентов в жидкости и ее паровой фазе равны.
В методе азеотропной дистилляции новый компонент (известный как азеотроп) добавляется к азеотропной смеси, чтобы образовать новый азеотроп, который кипит при более низкой температуре, чем существующий азеотроп. Тогда система имеет две несмешивающиеся жидкие фазы с разными температурами кипения (гетерогенные).
Рисунок 01: Система отделения этанола (E) от воды (W) с помощью бензола (B)
Например, рассмотрим смесь этанола и воды. Он известен как бинарный азеотроп, потому что в смеси есть два смешивающихся компонента. Если бензол добавлен в эту смесь в качестве уносителя, это может повлиять на летучесть других компонентов смеси. Смесь теперь называется третичным азеотропом, поскольку в ней есть три компонента. Когда эта смесь перегоняется, это называется азеотропной перегонкой.
Что такое экстрактивная дистилляция?
Экстрактивная дистилляция - это метод разделения, который включает добавление третьего компонента к бинарной смеси для разделения двух компонентов. Однако третий компонент не испаряется в процессе дистилляции; третий компонент должен быть менее летучим. В противном случае у него должна быть более высокая температура кипения.
Если бинарная смесь состоит из двух компонентов с относительно близкими температурами кипения, то эти компоненты нельзя разделить простой перегонкой. Это происходит из-за того, что оба компонента будут испаряться при примерно одинаковых температурах (плохое разрешение).
Рисунок 02: Система, показывающая экстрактивную перегонку смеси A и B с использованием растворителя E.
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 перегонки компонент с наивысшей летучестью будет легко испаряться как головной продукт. Остальное - это 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 имеют почти одинаковые молекулярные массы. Следовательно, отделение толуола от этой смеси очень трудно. Но когда к этой смеси добавляется фенол, температура кипения изооктана увеличивается. Это позволяет легко отделить толуол от этой смеси.
В чем разница между азеотропной и экстрактивной дистилляцией?
Различать статью в середине перед таблицей
Азеотропная и экстрактивная дистилляция |
|
| Азеотропная дистилляция - это метод разделения, используемый для разделения компонентов смеси путем образования азеотропа. | Экстрактивная дистилляция - это метод разделения, который включает добавление третьего компонента к бинарной смеси для разделения двух компонентов. |
| Техника | |
| В технике азеотропной дистилляции важно образование азеотропа перед дистилляцией. | В методике экстрактивной дистилляции к смеси добавляют нелетучий компонент, который может повлиять на летучесть компонентов в смеси. |
| Разделение | |
| Азеотропная дистилляция разделяет компонент на паровую фазу, которая имеет тот же химический состав, что и жидкая фаза. | Экстракционная перегонка отделяет компонент от матрицы веществ. |
Резюме - Азеотропная и экстрактивная дистилляция
Дистилляция - это химический метод, используемый для разделения различных компонентов смеси. Существует много типов методов дистилляции, простая дистилляция является самым простым из них. Азеотропная дистилляция и экстрактивная дистилляция - два важных типа дистилляции. Разница между азеотропной и экстрактивной дистилляцией заключается в том, что образование азеотропа требуется для разделения компонентов смеси, тогда как при экстрактивной дистилляции образования азеотропа не происходит.
