azeotrooppien

Azeotropit ovat seoksia, joiden kiehumispiste ja liuoksen sekä höyryn koostumus ovat kiehumispisteessä sama. Tämän vuoksi perinteinen fraktiointi tislaamalla ei voi erottaa komponentteja, koska höyry ja neste ovat samaa koostumusta. Azeotropit voivat olla binäärisiä (kaksi komponenttia) tai monikomponenttisia, ja ne jaetaan minimi- tai maksimikiehuviin azeotropisiin nesteisiin niiden kiehumispisteen suhteessa kummankin komponentin kiehumispisteisiin.

Syy muodostumiseen liittyy epäideaalisiin vuorovaikutuksiin, jotka aiheuttavat Raoultin lain poikkeamia. Positiiviset poikkeamat voivat johtaa minimi-azeotropiin (seos kiehuu alhaisemmassa lämpötilassa kuin kummankin komponentin), kun taas negatiiviset poikkeamat voivat johtaa maksimikiehuvaan azeotropiin.

Esimerkkejä: tunnetuin azeotropinen järjestelmä on etanoli-vesi, jossa 1 atm paineessa liuoksen koostumus on noin 95,6 % etanolia ja kiehumispiste on noin 78,1 °C. Tällainen azeotropinen seos kiehuu tasaisesti eikä sen koostumus muutu höyrystyessä. Muita järjestelmiä ovat joidenkin orgaanisten nesteiden ja veden väliset seokset, jotka muodostavat minimi- tai maksimikiehuvia azeotropioita.

Azeotropien hajoittaminen voidaan saavuttaa useilla tavoilla: lisäämällä entraineriä (extractive distillation), muuttamalla painetta (pressure-swing distillation), käyttämällä kalvo- tai pervaporaatiota sekä muita tekniikoita. Azeotropien tuntemus on keskeistä teollisuudessa, jossa puhdas komponenttien erottaminen on olennainen osa valmistusprosessia.