Galvenā atšķirība - azeotropā un ekstrakcijas destilācija
Galvenā atšķirība starp azeotropo un ekstrahējošo destilāciju ir tāda, ka azeotropā destilācijā ir nepieciešams izveidot azeotropu, lai atdalītu maisījuma komponentus, turpretim ekstrakcijas destilācijā azeotropa veidošanās nenotiek.
Destilācija ir šķidruma attīrīšanas process, karsējot un atdzesējot. Azeotropā destilācijā pirms komponentu atdalīšanas no maisījuma veidojas azeotrops. Azeotrops ir sastāvdaļu maisījums ar nemainīgu viršanas temperatūru. Ekstrahējošās destilācijas procesā nav jāveido azeotrops. Šajā metodē binārajam maisījumam pievieno trešo komponentu. Šis trešais komponents var ietekmēt esošo komponentu nepastāvību.
Kas ir azeotropā destilācija?
Azeotropā destilācija ir atdalīšanas paņēmiens, ko izmanto, lai atdalītu maisījuma sastāvdaļas, veidojot azeotropu. Azeotropi ir sastāvdaļu maisījumi ar nemainīgu viršanas temperatūru. Šāda veida maisījumu nevar sadalīt komponentos ar vienkāršu destilāciju, jo visiem komponentiem ir vienāda viršanas temperatūra. Vāra azeotropu maisījumu, komponentu proporcija šķidrumā un tā tvaika fāzē ir vienāda.
Azeotropās destilācijas metodē azeotropajam maisījumam pievieno jaunu komponentu (pazīstamu kā iznesēju), lai izveidotu jaunu azeotropu, kas vārās zemākā temperatūrā nekā esošais azeotrops. Tad sistēmai ir divas nesajaucamas šķidruma fāzes ar atšķirīgu viršanas temperatūru (neviendabīga).
Attēls 01: Sistēma etanola (E) atdalīšanai no ūdens (W), izmantojot benzolu (B)
Piemēram, aplūkosim etanola un ūdens maisījumu. Tas ir pazīstams kā binārs azeotrops, jo maisījumā ir divas sajaucamas sastāvdaļas. Ja šim maisījumam kā aizvedēju pievieno benzolu, tas var ietekmēt citu maisījuma sastāvdaļu nepastāvību. Maisījumu tagad sauc par terciāro azeotropu, jo maisījumā ir trīs sastāvdaļas. Kad šis maisījums tiek destilēts, to sauc par azeotropo destilāciju.
Kas ir ieguves destilācija?
Ekstraktīvā destilācija ir atdalīšanas paņēmiens, kas ietver trešās sastāvdaļas pievienošanu binārajam maisījumam, lai varētu atdalīt divus komponentus. Tomēr trešais komponents destilācijas procesā neiztvaiko; trešajam komponentam jābūt mazāk gaistošam. Pretējā gadījumā tai vajadzētu būt augstākai viršanas temperatūrai.
Ja binārajā maisījumā ir divas sastāvdaļas ar relatīvi līdzīgām viršanas temperatūrām, tad šīs sastāvdaļas nevar atdalīt ar vienkāršu destilāciju. Tas notiek, jo abi komponenti tiks iztvaicēti gandrīz līdzīgā temperatūrā (slikta izšķirtspēja).
Attēls 02: Sistēma, kas parāda A un B maisījuma ekstrakcijas destilāciju, izmantojot E šķīdinātāju
Estrakcijas destilācijas procesā azeotrops neveidojas. Procesā kā sastāvdaļu maisījuma šķīdinātājs tiek izmantots šķīdinātājs ar ļoti zemu gaistamību. Tas ir pazīstams kā atdalīšanas šķīdinātājs. Destilācijas laikā komponents ar vislielāko nepastāvību tiks viegli iztvaicēts kā augstākais produkts. Atlikušais ir šķīdinātājs un otrs komponents (binārajā maisījumā). Tā kā šķīdinātājs ar otro komponentu neveido azeotropu, to var arī viegli atdalīt ar pieejamo metodi.
Piemēram, toluola ekstrakciju no parafīna var veikt ar ekstrakcijas destilācijas metodi. Toluola un izooktāna maisījumam ir gandrīz līdzīga molekulmasa. Tāpēc toluola atdalīšana no šī maisījuma ir ļoti sarežģīta. Bet, ja šim maisījumam pievieno fenolu, izooktāna viršanas temperatūra palielinās. Tas atvieglo toluola atdalīšanu no šī maisījuma.
Kāda ir atšķirība starp azeotropo un ekstrakcijas destilāciju?
Azeotropā pret ekstrakcijas destilāciju |
|
| Azeotropā destilācija ir atdalīšanas paņēmiens, ko izmanto, lai atdalītu maisījuma sastāvdaļas, veidojot azeotropu. | Ekstraktīvā destilācija ir atdalīšanas paņēmiens, kas ietver trešās sastāvdaļas pievienošanu binārajam maisījumam, lai varētu atdalīt divus komponentus. |
| Tehnika | |
| Azeotropās destilācijas tehnikā svarīga ir azeotropa veidošanās pirms destilācijas. | Ekstraktīvas destilācijas tehnikā maisījumam pievieno negaistošu komponentu, kas var ietekmēt maisījuma komponentu gaistamību. |
| Atdalīšana | |
| Azeotropā destilācija atdala komponentu tvaika fāzē, kam ir tāds pats ķīmiskais sastāvs kā šķidrajai fāzei. | Estrakcijas destilācija atdala komponentu no vielu matricas. |
Kopsavilkums - azeotropā pret ekstrakcijas destilāciju
Destilācija ir ķīmiska metode, ko izmanto dažādu maisījuma sastāvdaļu atdalīšanai. Ir daudz veidu destilācijas tehnikas, no kurām vienkāršākā ir vienkārša destilācija. Azeotropā destilācija un ekstrakcijas destilācija ir divi svarīgi destilācijas veidi. Atšķirība starp azeotropo un ekstrahējošo destilāciju ir tāda, ka, lai atdalītu maisījuma sastāvdaļas, ir jāveido azeotrops, turpretim ekstrakcijas destilācijā azeotropa veidošanās nenotiek.
