Klíčový rozdíl - azeotropická vs. extrakční destilace
Klíčovým rozdílem mezi azeotropickou a extrakční destilací je to, že při azeotropické destilaci je k oddělení složek směsi nutný vznik azeotropu, zatímco při extrakční destilaci nedochází k tvorbě azeotropu.
Destilace je proces čištění kapaliny procesem ohřevu a chlazení. Při azeotropické destilaci se před oddělením složek ze směsi vytvoří azeotrop. Azeotrop je směs složek, které mají konstantní teplotu varu. V procesu extrakční destilace není třeba vytvářet azeotrop. V této metodě je do binární směsi přidána třetí složka. Tato třetí složka může ovlivnit volatilitu stávajících složek.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je azeotropická destilace
3. Co je extrakční destilace
4. Porovnání vedle sebe - azeotropická vs. extrakční destilace ve formě tabulky
5. Shrnutí
Co je azeotropická destilace?
Azeotropická destilace je separační technika používaná k oddělení složek směsi vytvořením azeotropu. Azeotropy jsou směsi složek s konstantní teplotou varu. Tento typ směsi nelze rozdělit na složky jednoduchou destilací, protože všechny složky mají stejnou teplotu varu. Když se vaří azeotropická směs, je podíl složek v kapalině a její plynné fázi stejný.
Při azeotropické destilační metodě se do azeotropické směsi přidá nová složka (známá jako unášeč), aby se vytvořil nový azeotrop, který se vaří při nižší teplotě než stávající azeotrop. Pak má systém dvě nemísitelné kapalné fáze s různými body varu (heterogenní).
Obrázek 01: Systém oddělování ethanolu (E) od vody (W) pomocí benzenu (B)
Uvažujme například o směsi ethanolu a vody. Je znám jako binární azeotrop, protože ve směsi jsou dvě mísitelné složky. Pokud se do této směsi jako unášeč přidá benzen, může to ovlivnit těkavost dalších složek ve směsi. Směsi se nyní říká terciární azeotrop, protože ve směsi jsou tři složky. Pokud se tato směs destiluje, je známá jako azeotropická destilace.
Co je extrakční destilace?
Extrakční destilace je separační technika, která zahrnuje přidání třetí složky k binární směsi, aby se umožnilo oddělení dvou složek. Třetí složka se však během procesu destilace neodpařuje; třetí složka by měla být méně volatilní. Nebo by měl mít vyšší bod varu.
Pokud má binární směs dvě složky s relativně podobnými body varu, pak tyto složky nelze oddělit jednoduchou destilací. K tomu dochází, protože obě složky budou odpařovány při téměř podobných teplotách (špatné rozlišení).
Obrázek 02: Systém ukazující extrakční destilaci směsi A a B pomocí E rozpouštědla
Během procesu extrakční destilace se netvoří azeotrop. Proces zahrnuje rozpouštědlo s velmi nízkou těkavostí jako rozpouštědlo směsi složek. Je známé jako separační rozpouštědlo. Během destilace se složka s nejvyšší těkavostí snadno odpaří jako vrchní produkt. Zbytek tvoří rozpouštědlo a druhá složka (v binární směsi). Protože rozpouštědlo netvoří s druhou složkou azeotrop, lze ho také snadno oddělit dostupným způsobem.
Například extrakci toluenu z parafinu lze provádět metodou extrakční destilace. Směs toluenu a isooktanu má téměř podobné molekulové hmotnosti. Proto je separace toluenu z této směsi velmi obtížná. Když se však do této směsi přidá fenol, teplota varu isooktanu se zvýší. To usnadňuje oddělení toluenu z této směsi.
Jaký je rozdíl mezi azeotropickou a extrakční destilací?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Azeotropická vs extrakční destilace |
|
| Azeotropická destilace je separační technika používaná k oddělení složek směsi vytvořením azeotropu. | Extrakční destilace je separační technika, která zahrnuje přidání třetí složky k binární směsi, aby se umožnilo oddělení dvou složek. |
| Technika | |
| U techniky azeotropické destilace je důležitá tvorba azeotropu před destilací. | Při extrakční destilační technice se do směsi přidává netěkavá složka, která může ovlivnit těkavost složek ve směsi. |
| Oddělení | |
| Azeotropická destilace odděluje složku do plynné fáze, která má stejné chemické složení jako v kapalné fázi. | Extrakční destilace odděluje složku od matrice látek. |
Shrnutí - Azeotropická vs extrakční destilace
Destilace je chemická technika používaná k oddělování různých složek ve směsi. Existuje mnoho typů destilačních technik, nejjednodušším typem je jednoduchá destilace. Azeotropická destilace a extrakční destilace jsou dva důležité typy destilace. Rozdíl mezi azeotropickou a extrakční destilací spočívá v tom, že k oddělení složek směsi je nutný vznik azeotropu, zatímco při extrakční destilaci nedochází k tvorbě azeotropu.
