O que é um Azeotropo?
Um azeótropo é uma mistura de dois ou mais produtos químicos em solução que não podem ser separados por processos básicos de destilação porque compartilham um ponto de ebulição e um ponto de vaporização comuns. Quando um azeótropo é aquecido ou fervido, todos os produtos químicos se convertem em um estado gasoso em quantidades iguais e às vezes são chamados de misturas de ebulição constantes. Azeotrópicos podem ser difíceis de produzir porque as concentrações de cada produto químico devem ser balanceadas com precisão, e sua densidade, ponto de ebulição inicial e tensão superficial devem estar dentro de uma faixa que pode ser levada a um nível de equilíbrio na solução.
A formação de misturas azeotrópicas é mais provável de ocorrer se os produtos químicos precursores tiverem pontos de ebulição próximos uns dos outros. Produtos químicos com diferentes polaridades elétricas ou cargas iônicas também são mais propensos a serem atraídos um pelo outro para formar esse tipo de mistura. Vários tipos de solventes se juntarão naturalmente aos azeótropos devido a essas condições e, portanto, devem ser mantidos cuidadosamente separados durante os processos industriais.
Na indústria, o azeótropo tem valor porque é uma mistura de produtos químicos em solução e não um composto em que esses produtos químicos exibem fortes ligações moleculares que não são facilmente quebradas. Isso, portanto, torna possível projetar um azeótropo em que o conteúdo consiste em um produto químico inflamável e não inflamável que, no geral, demonstra características não inflamáveis. Como os produtos químicos não se separam durante a evaporação, os derramamentos não resultam em condições de incêndio perigosas.
Solventes inflamáveis costumam fazer parte de misturas azeotrópicas porque podem ser usados e depois o líquido é destilado para recuperar o solvente e deixar os contaminantes para trás. O processo evita o risco de incêndio e poluição do ar pelo solvente, uma vez que está ligado ao componente não inflamável do azeótropo. O exemplo mais comum desse tipo de azeótropo solvente é o azeótropo binário etanol-água. Normalmente, a água ferve a 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius) e o etanol a 172,94 ° Fahrenheit (78,3 ° Celsius), mas em uma concentração de etanol a 95% e 5% de água, ambos fervem a 78,2 ° Celsius . Esse tipo de mistura também é chamado de azeótropo de ebulição mínimo, devido ao fato de o novo ponto de ebulição de ambos os constituintes estar abaixo do que era originalmente.
Um azeótropo de metanol comum que é uma mistura de três produtos químicos, conhecido como azeótropo ternário, contém metanol, acetonitrito e água em concentrações de 52%, 44% e 4%, respectivamente. Combinados, eles têm um ponto de ebulição entre 149 ° e 158 ° Fahrenheit (65 ° a 70 ° Celsius), que é o mais próximo do ponto de ebulição natural do metanol a 148,1 ° Fahrenheit (64,5 ° Celsius). Essa mistura específica é usada na reciclagem de solventes e no processo laboratorial de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC).