Was ist ein Azeotrope?
Ein Azeotrop ist eine Mischung aus zwei oder mehr Chemikalien in Lösung, die durch grundlegende Destillationsprozesse nicht getrennt werden kann, da sie einen gemeinsamen Siedepunkt und einen Verdampfpunkt haben. Wenn ein Azeotrop erhitzt oder gekocht wird, wandeln sich die Chemikalien in gleichen Mengen in einen gasförmigen Zustand und werden manchmal als konstante kochende Gemische bezeichnet. Azeotrope können schwierig zu machen sein, da die Konzentrationen jeder Chemikalie genau ausgeglichen sein müssen, und ihre Dichte, der anfängliche Siedepunkt und ihre Oberflächenspannung müssen in einem Bereich liegen, der in der Lösung auf ein Gleichgewichtsniveau gebracht werden kann. Chemikalien mit unterschiedlichen elektrischen Polaritäten oder ionischen Ladungen werden eher zueinander angezogen, um diese Art von Mischung zu bilden. Aufgrund dieser Bedingungen verbinden sich verschiedene Arten von Lösungsmitteln natürlich in Azeotrope, und sie.Daher müssen in industriellen Prozessen sorgfältig getrennt gehalten werden.
In der Industrie hat das Azeotrop einen Wert, da es sich um eine Mischung von Chemikalien in Lösung handelt, und nicht um eine Verbindung, bei der diese Chemikalien starke molekulare Bindungen aufweisen, die nicht leicht zu brechen sind. Dies ermöglicht es daher, ein Azeotrop zu entwerfen, bei dem der Inhalt aus einer brennbaren und nicht flammbaren Chemikalie besteht, die insgesamt nicht flammbare Eigenschaften zeigt. Da sich die Chemikalien während der Verdunstung nicht trennen, führen Verschüttungen nicht zu gefährlichen Brandbedingungen.
brennbare Lösungsmittel sind häufig Teil von Azeotropenmischungen, da sie verwendet werden können und dann die Flüssigkeit destilliert werden, um das Lösungsmittel wiederherzustellen und Verunreinigungen zurückzulassen. Der Prozess vermeidet das Risiko einer Brand- und Luftverschmutzung durch das Lösungsmittel, da er an die nicht flammbare Komponente des Azeotrops gebunden ist. Das häufigste Beispiel für diese Art von SolVent Azeotrop ist der binäre Ethanol-Wasser-Azeotrop. Normalerweise kocht Wasser bei 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius) und Ethanol bei 172,94 ° Fahrenheit (78,3 ° Celsius), aber in einer Konzentration von 95% Ethanol und 5% Wasser kochen beide bei 172,76 ° Fahnheit (78,2 ° CELSISISION). Diese Art von Mischung wird auch als minimales kochendes Azeotrop bezeichnet, da der neue Siedepunkt für beide Bestandteile unter dem liegt, was sie ursprünglich war.
Ein häufiges Methanol -Azeotrop, das ein Gemisch aus drei Chemikalien ist, das als ternäres Azeotrop bekannt ist, enthält Methanol, Acetonitrit und Wasser in Konzentrationen von 52%, 44%bzw. 4%. In Kombination haben sie einen Siedepunkt zwischen 149 ° bis 158 ° Fahrenheit (65 ° bis 70 ° Celsius), was dem natürlichen Siedepunkt von Methanol bei 148,1 ° Fahrenheit (64,5 ° Celsius) am nächsten liegt. Diese spezielle Mischung wird im Lösungsmittelrecycling und im Laborprozess des Hochleistungs-Flüssigchromatographen verwendety (HPLC).