Негізгі айырмашылық – азеотропты және экстрактивтік айдау
Азеотропты және экстрактивті айдаудың негізгі айырмашылығы мынада: азеотропты айдау кезінде қоспаның құрамдас бөліктерін бөлу үшін азеотроптың түзілуі қажет, ал экстрактивті айдауда азеотроп түзілмейді.
Дистилляция - қыздыру және салқындату процесі арқылы сұйықтықты тазарту процесі. Азеотропты айдауда азеотроп қоспадан компоненттерді бөлгенге дейін түзіледі. Азеотроп - тұрақты қайнау температурасы бар компоненттер қоспасы. Экстрактивті айдау процесінде азеотропты қалыптастырудың қажеті жоқ. Бұл әдісте екілік қоспаға үшінші компонент қосылады. Бұл үшінші құрамдас бар құрамдастардың құбылмалылығына әсер етуі мүмкін.
Азеотропты айдау дегеніміз не?
Азеотропты айдау – азеотропты түзу арқылы қоспаның құрамдас бөліктерін бөлу үшін қолданылатын бөлу әдісі. Азеотроптар - тұрақты қайнау температурасы бар құрамдас қоспалар. Қоспаның бұл түрін қарапайым айдау арқылы компоненттерге бөлуге болмайды, өйткені барлық компоненттердің қайнау температурасы бірдей. Азеотропты қоспаны қайнатқанда сұйықтық пен оның бу фазасындағы компоненттердің үлесі тең болады.
Азеотропты айдау әдісінде бар азеотропқа қарағанда төмен температурада қайнайтын жаңа азеотропты қалыптастыру үшін азеотропты қоспаға жаңа компонент (енгізуші ретінде белгілі) қосылады. Сонда жүйеде әртүрлі қайнау температурасы бар (гетерогенді) екі араласпайтын сұйық фазасы болады.
01-сурет: Бензол (B) көмегімен этанолды (E) судан (W) бөлу жүйесі
Мысалы, этанол мен су қоспасын қарастырайық. Ол екілік азеотроп ретінде белгілі, өйткені қоспада екі араласатын компонент бар. Егер осы қоспаға кіргізуші ретінде бензол қосылса, ол қоспадағы басқа компоненттердің ұшпалығына әсер етуі мүмкін. Қоспа енді үштік азеотроп деп аталады, өйткені қоспада үш компонент бар. Бұл қоспаны тазартқанда, ол азеотропты айдау деп аталады.
Экстрактивті айдау дегеніміз не?
Экстрактивтік айдау – екі компонентті бөлуге мүмкіндік беру үшін екілік қоспаға үшінші компонентті қосуды қамтитын бөлу әдісі. Дегенмен, үшінші компонент дистилляция процесінде буланбайды; үшінші компонент аз ұшпа болуы керек. Немесе оның қайнау температурасы жоғары болуы керек.
Егер екілік қоспаның қайнау температурасы салыстырмалы түрде ұқсас екі компоненті болса, онда бұл компоненттерді қарапайым айдау арқылы бөлуге болмайды. Бұл екі компонент бірдей дерлік температурада (нашар ажыратымдылық) буланатындықтан орын алады.
02-сурет: A және B қоспасының E еріткішін пайдаланып экстракциялық дистилляциясын көрсететін жүйе
Экстрактивті айдау процесі кезінде азеотроп түзілмейді. Процесс компонент қоспасының еріткіші ретінде өте төмен ұшқыштығы бар еріткішті қамтиды. Ол бөлу еріткіш ретінде белгілі. Дистилляция кезінде ең жоғары құбылмалы құрамдас жоғарғы өнім ретінде оңай буланады. Қалған еріткіш және басқа компонент (екілік қоспада). Еріткіш екінші компонентпен азеотропты түзбейтіндіктен, оны қолжетімді әдіспен оңай бөлуге болады.
Мысалы, парафиннен толуолды экстракциялық айдау әдісімен алуға болады. Толуол мен изо-октан қоспасының молекулалық салмағы бірдей. Сондықтан бұл қоспадан толуолды бөлу өте қиын. Бірақ бұл қоспаға фенолды қосқанда изооктанның қайнау температурасы артады. Бұл толуолды осы қоспадан бөлуді жеңілдетеді.
Азеотропты және экстрактивтік дистилляцияның айырмашылығы неде?
Азеотропты және экстрактивтік айдау |
|
| Азеотропты айдау – азеотропты түзу арқылы қоспаның компоненттерін бөлу үшін қолданылатын бөлу әдісі. | Экстракциялық айдау – екі компонентті бөлуге мүмкіндік беру үшін екілік қоспаға үшінші компонентті қосуды қамтитын бөлу әдісі. |
| Техника | |
| Азеотропты айдау техникасында дистилляцияға дейін азеотроптың түзілуі маңызды. | Экстрактивті айдау техникасында қоспаға қоспадағы компоненттердің ұшпалығына әсер етуі мүмкін ұшқыш емес компонент қосылады. |
| Ажырату | |
| Азеотропты айдау компонентті сұйық фазадағы сияқты химиялық құрамы бар бу фазасына бөледі. | Экстрактивті айдау компонентті заттардың матрицасынан бөледі. |
Қорытынды – азеотропты және экстрактивтік айдау
Дистилляция - қоспадағы әртүрлі компоненттерді бөлу үшін қолданылатын химиялық әдіс. Дистилляция әдістерінің көптеген түрлері бар, қарапайым айдау ең қарапайым түрі болып табылады. Азеотропты айдау және экстрактивті айдау - дистилляцияның екі маңызды түрі. Азеотропты және экстрактивті айдаудың айырмашылығы мынада: қоспаның құрамдас бөліктерін бөлу үшін азеотроптың түзілуі қажет, ал экстрактивті айдау кезінде азеотроп түзілмейді.
