Kľúčový rozdiel - azeotropická vs. extraktívna destilácia
Kľúčový rozdiel medzi azeotropickou a extraktívnou destiláciou je v tom, že pri azeotropickej destilácii je na vytvorenie zložiek zmesi potrebný vznik azeotropu, zatiaľ čo pri extrakčnej destilácii nedochádza k tvorbe azeotropu.
Destilácia je proces čistenia kvapaliny procesom ohrievania a ochladzovania. Pri azeotropickej destilácii sa pred oddelením zložiek zo zmesi vytvorí azeotrop. Azeotrop je zmes zložiek s konštantnou teplotou varu. Pri extrakčnej destilácii nie je potrebné vytvárať azeotrop. Pri tomto spôsobe sa do binárnej zmesi pridá tretia zložka. Táto tretia zložka môže ovplyvniť volatilitu existujúcich zložiek.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to azeotropická destilácia
3. Čo je extraktívna destilácia
4. Porovnanie vedľa seba - azeotropická vs. extrakčná destilácia v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je azeotropická destilácia?
Azeotropická destilácia je separačná technika, ktorá sa používa na oddelenie zložiek zmesi vytvorením azeotropu. Azeotropy sú zmesi zložiek s konštantnou teplotou varu. Tento typ zmesi nemožno rozdeliť na zložky jednoduchou destiláciou, pretože všetky zložky majú rovnakú teplotu varu. Pri varení azeotropickej zmesi je podiel zložiek v kvapaline a jej plynnej fáze rovnaký.
Pri azeotropickej destilačnej metóde sa do azeotropickej zmesi pridáva nová zložka (známa ako unášač), aby sa vytvoril nový azeotrop, ktorý vrie pri nižšej teplote ako existujúci azeotrop. Potom má systém dve nemiešateľné kvapalné fázy s rôznymi bodmi varu (heterogénne).
Obrázok 01: Systém oddeľovania etanolu (E) od vody (W) pomocou benzénu (B)
Uvažujme napríklad o zmesi etanolu a vody. Je známy ako binárny azeotrop, pretože v zmesi sú dve miešateľné zložky. Ak sa ako unášač tejto zmesi pridá benzén, môže to mať vplyv na prchavosť ďalších zložiek v zmesi. Zmes sa teraz nazýva terciárny azeotrop, pretože obsahuje tri zložky. Keď sa táto zmes destiluje, je známa ako azeotropická destilácia.
Čo je extrakčná destilácia?
Extrakčná destilácia je separačná technika, ktorá zahrnuje pridanie tretej zložky k binárnej zmesi, aby sa umožnilo oddelenie dvoch zložiek. Tretia zložka sa však počas procesu destilácie neodparuje; tretia zložka by mala byť menej volatilná. Alebo by mala mať vyššiu teplotu varu.
Ak má binárna zmes dve zložky s relatívne podobnými bodmi varu, potom sa tieto zložky nedajú oddeliť jednoduchou destiláciou. To sa stane, pretože obidve zložky sa odparia pri takmer podobných teplotách (zlé rozlíšenie).
Obrázok 02: Systém ukazujúci extrakčnú destiláciu zmesi A a B pomocou E rozpúšťadla
Počas procesu extrakčnej destilácie nevzniká azeotrop. Tento spôsob zahrnuje ako rozpúšťadlo zmesi zložiek rozpúšťadlo s veľmi nízkou prchavosťou. Je známe ako separačné rozpúšťadlo. Počas destilácie sa komponent s najvyššou prchavosťou ľahko odparí ako vrchný produkt. Zvyšok je rozpúšťadlo a druhá zložka (v binárnej zmesi). Pretože rozpúšťadlo netvorí azeotrop s druhou zložkou, je možné ho tiež ľahko separovať dostupným spôsobom.
Napríklad extrakcia toluénu z parafínu sa môže uskutočňovať metódou extrakčnej destilácie. Zmes toluénu a izoktánu má takmer podobné molekulové hmotnosti. Preto je oddelenie toluénu z tejto zmesi veľmi ťažké. Ale keď sa k tejto zmesi pridá fenol, teplota varu izooktánu sa zvýši. Toto umožňuje ľahké oddelenie toluénu z tejto zmesi.
Aký je rozdiel medzi azeotropickou a extrakčnou destiláciou?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Azeotropická vs extrakčná destilácia |
|
| Azeotropická destilácia je separačná technika, ktorá sa používa na oddelenie zložiek zmesi vytvorením azeotropu. | Extrakčná destilácia je separačná technika, ktorá zahrnuje pridanie tretej zložky k binárnej zmesi, aby sa umožnilo oddelenie dvoch zložiek. |
| Technika | |
| Pri technike azeotropickej destilácie je dôležitý vznik azeotropu pred destiláciou. | Pri extrakčnej destilačnej technike sa do zmesi pridáva neprchavá zložka, ktorá môže ovplyvniť prchavosť zložiek v zmesi. |
| Oddelenie | |
| Azeotropická destilácia oddeľuje zložku do parnej fázy, ktorá má rovnaké chemické zloženie ako v kvapalnej fáze. | Extrakčná destilácia oddeľuje zložku od matrice látok. |
Zhrnutie - azeotropická vs extrakčná destilácia
Destilácia je chemická technika používaná na separáciu rôznych zložiek v zmesi. Existuje veľa druhov destilačných techník, najjednoduchším typom je jednoduchá destilácia. Azeotropická destilácia a extrakčná destilácia sú dva dôležité typy destilácie. Rozdiel medzi azeotropickou a extrakčnou destiláciou je v tom, že na oddelenie zložiek zmesi je potrebný vznik azeotropu, zatiaľ čo pri extrakčnej destilácii nedochádza k tvorbe azeotropu.
