Разница между азеотропной и экстрактивной дистилляцией

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

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.