Kas ir azeotrops?

Azeotropo maisījumu veidošanās iespējamība ir lielāka, ja prekursoru ķīmiskajām vielām ir viršanas temperatūras, kas ir tuvu viena otrai. Arī ķīmiskās vielas ar atšķirīgu elektrisko polaritāti vai jonu lādiņiem, visticamāk, tiks piesaistītas viena otrai, veidojot šāda veida maisījumu. Šo apstākļu dēļ vairāki šķīdinātāju veidi dabiski pievienosies azeotropiem, un tāpēc tie rūpniecisko procesu laikā ir rūpīgi jātur atsevišķi.

Rūpniecībā azeotropam ir vērtība, jo tas ir ķimikāliju maisījums šķīdumā, nevis savienojums, kurā šīm ķīmiskajām vielām ir spēcīgas molekulārās saites, kuras nav viegli pārraut. Tādējādi ir iespējams izveidot azeotropu, kura saturs sastāv no uzliesmojošas un neuzliesmojošas ķīmiskas vielas, kas kopumā demonstrē neuzliesmojošus raksturlielumus. Tā kā ķīmiskās vielas iztvaikošanas laikā neatdalās, noplūdes neradīs bīstamus ugunsgrēka apstākļus.

Uzliesmojoši šķīdinātāji bieži ir daļa no azeotropiem maisījumiem, jo ​​tos var izmantot un pēc tam šķidrumu destilēt, lai atgūtu šķīdinātāju un atstātu piesārņojumu. Process novērš ugunsgrēka un gaisa piesārņojuma risku ar šķīdinātāju, jo tas ir saistīts ar azeotropa neuzliesmojošo sastāvdaļu. Visizplatītākais šāda veida šķīdinātāja azeotropa piemērs ir binārais etanola-ūdens azeotrops. Parasti ūdens vārās 212 ° Fārenheita (100 ° C) temperatūrā un etanols 172.94 ° Fārenheita (78.3 ° C) temperatūrā, bet 95% etanola un 5% ūdens koncentrācijā tie abi vārās 172.76 ° Fārenheita (78.2 ° C) temperatūrā.. Šis maisījuma veids tiek saukts arī par minimālo viršanas azeotropu, jo abu sastāvdaļu jaunā viršanas temperatūra ir zemāka par to, kāda tā bija sākotnēji.

Parasts metanola azeotrops, kas ir trīs ķīmisku vielu maisījums, kas pazīstams kā trīskāršais azeotrops, satur metanolu, acetonitrītu un ūdeni attiecīgi 52%, 44% un 4% koncentrācijā. To viršanas temperatūra kopā ir no 149° līdz 158° pēc Fārenheita (65° līdz 70° pēc Celsija), kas ir vistuvāk dabiskajai metanola viršanas temperatūrai 148.1° pēc Fārenheita (64.5° pēc Celsija). Šo konkrēto maisījumu izmanto šķīdinātāju pārstrādē un augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfijas (HPLC) laboratorijas procesā.