Pagrindinis skirtumas – azeotropinis ir ekstrakcinis distiliavimas
Pagrindinis skirtumas tarp azeotropinio ir ekstraktinio distiliavimo yra tas, kad azeotropinio distiliavimo metu, norint atskirti mišinio komponentus, reikia susidaryti azeotropui, o ekstrahuojant distiliavimą azeotropas nesusidaro.
Distiliavimas – tai skysčio gryninimo procesas kaitinant ir aušinant. Azeotropinio distiliavimo metu azeotropas susidaro prieš atskiriant komponentus iš mišinio. Azeotropas yra pastovios virimo temperatūros komponentų mišinys. Ekstraktinio distiliavimo procese nereikia formuoti azeotropo. Šiuo metodu į dvejetainį mišinį pridedamas trečiasis komponentas. Šis trečiasis komponentas gali turėti įtakos esamų komponentų nepastovumui.
Kas yra azeotropinis distiliavimas?
Azeotropinis distiliavimas yra atskyrimo metodas, naudojamas mišinio komponentams atskirti suformuojant azeotropą. Azeotropai yra komponentų mišiniai, kurių virimo temperatūra yra pastovi. Šio tipo mišinio negalima atskirti į komponentus paprasčiausiai distiliuojant, nes visi komponentai turi tą pačią virimo temperatūrą. Kai azeotropinis mišinys virinamas, komponentų santykis skystyje ir jo garų fazėje yra lygus.
Taikant azeotropinio distiliavimo metodą, į azeotropinį mišinį pridedamas naujas komponentas (žinomas kaip pernešėjas), kad susidarytų naujas azeotropas, kuris verda žemesnėje temperatūroje nei esamas azeotropas. Tada sistemoje yra dvi nesimaišančios skystos fazės su skirtinga virimo temperatūra (nevienoda).
01 pav. Etanolio (E) atskyrimo nuo vandens (W) sistema naudojant benzeną (B)
Pavyzdžiui, panagrinėkime etanolio ir vandens mišinį. Jis žinomas kaip dvejetainis azeotropas, nes mišinyje yra du maišomi komponentai. Jei į šį mišinį kaip nešiklio dedama benzeno, tai gali turėti įtakos kitų mišinio komponentų lakumui. Mišinys dabar vadinamas tretiniu azeotropu, nes mišinyje yra trys komponentai. Kai šis mišinys distiliuojamas, jis vadinamas azeotropiniu distiliavimu.
Kas yra ekstrahuojamasis distiliavimas?
Ekstraktinis distiliavimas yra atskyrimo būdas, kai į dvejetainį mišinį pridedamas trečiasis komponentas, kad būtų galima atskirti du komponentus. Tačiau trečiasis komponentas neišgaruoja distiliavimo proceso metu; trečiasis komponentas turėtų būti mažiau nepastovus. Arba jo virimo temperatūra turėtų būti aukštesnė.
Jei dvejetainį mišinį sudaro du komponentai, kurių virimo temperatūra yra palyginti panaši, šių komponentų negalima atskirti paprastu distiliavimu. Taip nutinka todėl, kad abu komponentai bus išgarinti esant beveik panašiai temperatūrai (prasta skiriamoji geba).
02 pav. Sistema, rodanti A ir B mišinio ekstrakcinį distiliavimą naudojant E tirpiklį
Ekstraktinio distiliavimo proceso metu azeotropas nesusidaro. Procese naudojamas labai mažo lakumo tirpiklis kaip komponentų mišinio tirpiklis. Jis žinomas kaip atskyrimo tirpiklis. Distiliavimo metu didžiausio lakumo komponentas bus lengvai išgarinamas kaip pagrindinis produktas. Likusią dalį sudaro tirpiklis ir kitas komponentas (dvejetainiame mišinyje). Kadangi tirpiklis nesudaro azeotropo su antruoju komponentu, jį taip pat galima lengvai atskirti turimu metodu.
Pavyzdžiui, toluenas iš parafino gali būti ekstrahuojamas ekstrahavimo distiliavimo metodu. Tolueno ir izooktano mišinys turi beveik panašią molekulinę masę. Todėl labai sunku atskirti tolueną iš šio mišinio. Bet kai į šį mišinį pridedama fenolio, izooktano virimo temperatūra padidėja. Taip lengva atskirti tolueną nuo šio mišinio.
Kuo skiriasi azeotropinis ir ekstraktinis distiliavimas?
Azeotropinis vs ekstraktinis distiliavimas |
|
| Azeotropinis distiliavimas yra atskyrimo metodas, naudojamas mišinio komponentams atskirti suformuojant azeotropą. | Ekstraktinis distiliavimas yra atskyrimo būdas, kai į dvejetainį mišinį pridedamas trečiasis komponentas, kad būtų galima atskirti du komponentus. |
| Technika | |
| Taikant azeotropinio distiliavimo metodą, azeotropo susidarymas prieš distiliavimą yra svarbus. | Taikant ekstrahavimo distiliavimo techniką, į mišinį pridedamas nelakus komponentas, kuris gali turėti įtakos mišinio komponentų lakumui. |
| Išsiskyrimas | |
| Azeotropinis distiliavimas atskiria komponentą į garų fazę, kurios cheminė sudėtis tokia pati kaip ir skystosios fazės. | Ekstraktinis distiliavimas atskiria komponentą nuo medžiagų matricos. |
Santrauka – azeotropinis ir ekstrakcinis distiliavimas
Distiliavimas yra cheminė technika, naudojama skirtingiems mišinio komponentams atskirti. Yra daug distiliavimo būdų, paprastasis distiliavimas yra paprasčiausias tipas. Azeotropinis distiliavimas ir ekstrahuojantis distiliavimas yra du svarbūs distiliavimo tipai. Skirtumas tarp azeotropinio ir ekstraktyvinio distiliavimo yra tas, kad norint atskirti mišinio komponentus, reikia suformuoti azeotropą, o ekstrahuojant distiliavimą azeotropas nesusidaro.
