Ključna razlika – azeotropna naspram ekstrakcijske destilacije
Ključna razlika između azeotropne i ekstrakcijske destilacije je u tome što je kod azeotropne destilacije stvaranje azeotropa potrebno za odvajanje komponenti smjese, dok kod ekstrakcijske destilacije ne dolazi do stvaranja azeotropa.
Destilacija je proces pročišćavanja tekućine postupkom zagrijavanja i hlađenja. U azeotropnoj destilaciji azeotrop nastaje prije odvajanja komponenti iz smjese. Azeotrop je mješavina komponenata s konstantnom točkom vrelišta. U postupku ekstrakcijske destilacije nema potrebe za stvaranjem azeotropa. U toj se metodi treća komponenta dodaje binarnoj smjesi. Ova treća komponenta može utjecati na volatilnost postojećih komponenti.
Što je azeotropna destilacija?
Azeotropna destilacija je tehnika odvajanja koja se koristi za odvajanje komponenata smjese stvaranjem azeotropa. Azeotropi su smjese komponenata s konstantnim vrelištem. Ova vrsta smjese ne može se rastaviti na komponente jednostavnom destilacijom jer sve komponente imaju isto vrelište. Kada se azeotropna smjesa kuha, udio komponenata u tekućini i njenoj parnoj fazi je jednak.
U metodi azeotropne destilacije, nova komponenta (poznata kao entrainer) dodaje se azeotropnoj smjesi kako bi se formirao novi azeotrop koji vrije na nižoj temperaturi od postojećeg azeotropa. Tada sustav ima dvije tekuće faze koje se ne miješaju s različitim vrelištima (heterogene).
Slika 01: Sustav odvajanja etanola (E) od vode (W) pomoću benzena (B)
Na primjer, uzmimo u obzir smjesu etanola i vode. Poznat je kao binarni azeotrop jer u smjesi postoje dvije komponente koje se mogu miješati. Ako se ovoj smjesi doda benzen kao entrainer, to može utjecati na hlapljivost ostalih komponenti u smjesi. Smjesa se sada naziva tercijarni azeotrop budući da se u smjesi nalaze tri komponente. Kada se ova smjesa destilira, poznata je kao azeotropna destilacija.
Što je ekstrakcijska destilacija?
Ekstraktivna destilacija je tehnika odvajanja koja uključuje dodavanje treće komponente u binarnu smjesu kako bi se omogućilo odvajanje dviju komponenti. Međutim, treća komponenta ne isparava tijekom procesa destilacije; treća komponenta bi trebala biti manje nepostojana. Ili bi trebao imati višu točku ključanja.
Ako binarna smjesa ima dvije komponente s relativno sličnim vrelištem, tada se te komponente ne mogu razdvojiti jednostavnom destilacijom. To se događa jer će obje komponente ispariti na gotovo sličnim temperaturama (loša razlučivost).
Slika 02: Sustav koji prikazuje ekstraktivnu destilaciju A i B smjese pomoću E otapala
Tijekom postupka ekstrakcijske destilacije ne nastaje azeotrop. Proces uključuje otapalo s vrlo niskom hlapljivošću kao otapalo smjese komponenti. Poznato je kao otapalo za odvajanje. Tijekom destilacije, komponenta s najvećom hlapljivošću lako će ispariti kao vrhunski proizvod. Ostatak je otapalo i druga komponenta (u binarnoj smjesi). Budući da otapalo ne tvori azeotrop s drugom komponentom, također se može lako odvojiti dostupnom metodom.
Na primjer, ekstrakcija toluena iz parafina može se izvesti metodom ekstrakcijske destilacije. Smjesa toluena i izo-oktana ima gotovo sličnu molekularnu težinu. Stoga je odvajanje toluena iz ove smjese vrlo teško. Ali kada se ovoj smjesi doda fenol, vrelište izo-oktana se povećava. Ovo olakšava odvajanje toluena iz ove smjese.
Koja je razlika između azeotropne i ekstrakcijske destilacije?
Azeotropna naspram ekstrakcijske destilacije |
|
| Azeotropna destilacija je tehnika odvajanja koja se koristi za odvajanje komponenata smjese stvaranjem azeotropa. | Ekstraktivna destilacija je tehnika odvajanja koja uključuje dodavanje treće komponente u binarnu smjesu kako bi se omogućilo odvajanje dviju komponenti. |
| Tehnika | |
| U tehnici azeotropne destilacije važno je stvaranje azeotropa prije destilacije. | U tehnici ekstrakcijske destilacije smjesi se dodaje nehlapljiva komponenta koja može utjecati na hlapljivost komponenti u smjesi. |
| Razdvajanje | |
| Azeotropna destilacija odvaja komponentu u parnu fazu koja ima isti kemijski sastav kao u tekućoj fazi. | Ekstraktivna destilacija odvaja komponentu od matrice tvari. |
Sažetak – Azeotropna naspram ekstrakcijske destilacije
Destilacija je kemijska tehnika koja se koristi za odvajanje različitih komponenti u smjesi. Postoje mnoge vrste tehnika destilacije, a najjednostavnija je destilacija. Azeotropna destilacija i ekstrakcijska destilacija dvije su važne vrste destilacije. Razlika između azeotropne i ekstrakcijske destilacije je u tome što je stvaranje azeotropa potrebno za odvajanje komponenata smjese, dok kod ekstrakcijske destilacije ne dolazi do stvaranja azeotropa.
