Cos'è un azeotrope?
Un azeotrope è una miscela di due o più sostanze chimiche in soluzione che non può essere separata dai processi di distillazione di base perché condividono un punto di ebollizione comune e un punto di vaporizzazione. Quando un azeotropio viene riscaldato o bollito, i prodotti chimici si convertono in uno stato gassoso in quantità uguali e talvolta vengono definite miscele bollenti costanti. Gli azeotropi possono essere difficili da realizzare perché le concentrazioni di ciascuna sostanza chimica devono essere bilanciate con precisione e la loro densità, punto di ebollizione iniziale e tensione superficiale devono essere all'interno di un intervallo che può essere portato a un livello di equilibrio nella soluzione.
La formazione di miscele azeotropiche è più probabile che si verifichino se i prodotti chimici preinseriscono che si avvicinano a vicenda. Anche sostanze chimiche con polarità elettriche o cariche ioniche sono anche più probabili per formare questo tipo di miscela. Diversi tipi di solventi si uniranno naturalmente agli azeotropi a causa di queste condizioni e loro,Pertanto, devono essere tenuti con cura durante i processi industriali.
Nell'industria, l'Azeotrope ha valore perché è una miscela di sostanze chimiche in soluzione e non un composto in cui tali sostanze chimiche presentano forti legami molecolari che non sono facilmente rotti. Ciò, pertanto, consente di progettare un azeotrope in cui il contenuto è costituito da una sostanza chimica infiammabile e non infiammabile che nel complesso dimostra caratteristiche non infiammabili. Poiché le sostanze chimiche non si separano durante l'evaporazione, le fuoriuscite non provocheranno condizioni di fuoco pericolose.
I solventi infiammabili fanno spesso parte di miscele azeotropiche perché possono essere usate e quindi il liquido distillato per recuperare il solvente e lasciare i contaminati dietro. Il processo evita il rischio di incendio e inquinamento atmosferico da parte del solvente poiché è legato alla componente non infiammabile dell'Azeotrope. L'esempio più comune di questo tipo di solAzeotrope di sfiato è l'Azeotropio binario-acqua. Normalmente, l'acqua bolle a 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius) ed etanolo a 172,94 ° Fahrenheit (78,3 ° Celsius), ma in una concentrazione di etanolo al 95% e 5% di acqua, entrambi bolle a 172,76 ° Fahrenheit (78.2 ° Celsius). Questo tipo di miscela viene anche definito un minimo azeotropio bollente, a causa del fatto che il nuovo punto di ebollizione per entrambi i componenti è inferiore a quello di quello che era in origine.
Un azeotrope di metanolo comune che è una miscela di tre sostanze chimiche, nota come azeotropio ternario, contiene metanolo, acetonitrite e acqua in concentrazioni del 52%, 44%e 4%, rispettivamente. Combinati, hanno un punto di ebollizione compreso tra 149 ° e 158 ° Fahrenheit (da 65 ° a 70 ° Celsius), che è più vicino al punto di ebollizione naturale di metanolo a 148,1 ° Fahrenheit (64,5 ° Celsius). Questa particolare miscela viene utilizzata nel riciclaggio del solvente e nel processo di laboratorio di cromatografo liquido ad alte prestazioniY (HPLC).