Klíčový rozdíl – azeotropní versus extrakční destilace
Klíčový rozdíl mezi azeotropní a extrakční destilací spočívá v tom, že při azeotropické destilaci je k oddělení složek směsi vyžadována tvorba azeotropu, zatímco při extrakční destilaci nedochází k žádné tvorbě azeotropu.
Destilace je proces čištění kapaliny procesem zahřívání a chlazení. Při azeotropické destilaci se před oddělením složek ze směsi vytvoří azeotrop. Azeotrop je směs složek s konstantní teplotou varu. V procesu extrakční destilace není potřeba vytvářet azeotrop. Při tomto způsobu se třetí složka přidá do binární směsi. Tato třetí složka může ovlivnit volatilitu stávajících složek.
Co je azeotropická destilace?
Azeotropní destilace je separační technika používaná k oddělení složek směsi vytvořením azeotropu. Azeotropy jsou složkové směsi s konstantním bodem varu. Tento typ směsi nelze rozdělit na složky jednoduchou destilací, protože všechny složky mají stejnou teplotu varu. Když se azeotropní směs vaří, poměr složek v kapalině a její parní fázi je stejný.
V metodě azeotropní destilace se do azeotropní směsi přidává nová složka (známá jako unášeč), aby se vytvořil nový azeotrop, který vře při nižší teplotě než stávající azeotrop. Pak má systém dvě nemísitelné kapalné fáze s různými body varu (heterogenní).
Obrázek 01: Systém separace etanolu (E) z vody (W) pomocí benzenu (B)
Uvažujme například směs etanolu a vody. Je známý jako binární azeotrop, protože ve směsi jsou dvě mísitelné složky. Pokud je do této směsi přidán benzen jako unášeč, může to ovlivnit těkavost ostatních složek ve směsi. Směs se nyní nazývá terciární azeotrop, protože ve směsi jsou tři složky. Když se tato směs destiluje, je známá jako azeotropní destilace.
Co je to extrakční destilace?
Extrakční destilace je separační technika, která zahrnuje přidání třetí složky do binární směsi, aby se umožnilo oddělení dvou složek. Třetí složka se však během destilačního procesu nevypařuje; třetí složka by měla být méně těkavá. Jinak 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 se vypařují při téměř podobných teplotách (špatné rozlišení).
Obrázek 02: Systém zobrazující extrakční destilaci směsi A a B s použitím rozpouštědla E
Během procesu extrakční destilace nevzniká 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 je rozpouštědlo a další složka (v binární směsi). Protože rozpouštědlo netvoří azeotrop s druhou složkou, lze jej také snadno oddělit dostupnou metodou.
Například extrakci toluenu z parafínu lze provést metodou extrakční destilace. Směs toluenu a isooktanu má téměř podobné molekulové hmotnosti. Proto je separace toluenu z této směsi velmi obtížná. Ale když se k této směsi přidá fenol, zvýší se bod varu isooktanu. To usnadňuje oddělení toluenu z této směsi.
Jaký je rozdíl mezi azeotropní a extrakční destilací?
Azeotropní vs extrakční destilace |
|
| Azeotropní destilace je separační technika používaná k oddělení složek směsi vytvořením azeotropu. | Extrakční destilace je separační technika, která zahrnuje přidání třetí složky do binární směsi, aby se umožnilo oddělení dvou složek. |
| Technika | |
| V technice azeotropní destilace je důležitá tvorba azeotropu před destilací. | Při technice extraktivní destilace 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 – Azeotropní vs extrakční destilace
Destilace je chemická technika používaná k separaci různých složek ve směsi. Existuje mnoho typů destilačních technik, z nichž nejjednodušší je jednoduchá destilace. Azeotropická destilace a extrakční destilace jsou dva důležité typy destilace. Rozdíl mezi azeotropní a extrakční destilací spočívá v tom, že k oddělení složek směsi je nutná tvorba azeotropu, zatímco při extrakční destilaci nedochází k žádné tvorbě azeotropu.
