azeotrooppisella

Azeotrooppinen seos, eli azeotrooppinen järjestelmä, on nestemäinen seos, jonka kiehuva höyry on samaan koostumukseen kuin neste. Tällöin koostumusta ei voi muuttaa tislaamalla, koska sekä nestettä että höyryä muodostaa sama pitoisuus. Azeotropisuus voi ilmetä minimi- tai maksimaalikiehumispisteessä: minimi-azeotropi kiehuu alhaisemmassa lämpötilassa kuin sen pääkomponentit, maksimaali-azeotropi taas korkeammassa lämpötilassa.

Tunnetuin esimerkki on etanolin ja veden azeotropinen seos, jonka koostumus on noin 95,6 tilavuusprosenttia etanolia ja kiehumispiste noin 78,1 °C (1 atm). Tällainen azeotrooppi estää puhtaan etanolin valmistamisen pelkästään tislaamalla. Azeotropisia käyttäytymismalleja esiintyy monissa järjestelmissä eri kombinaatioilla, ja ne voivat olla sekä minimi- että maksimaalikiehumisia.

Riittävän erottelun mahdollistamiseksi azeotropista rikotaan useilla menetelmillä. Eksitraatiostislaus käyttää entraineria, jonka läsnäolo muuttaa vuorovaikutussuhteita ja hajottaa azeotropin. Paineen muuttaminen tai paineen ja lämpötilan vuorovaikutukseen perustuvat lähestymistavat voivat toisinaan muuttaa azeotropin koostumusta, jolloin erottelu on mahdollista. Myös reaktiivinen tislaus ja muut prosessikeinot voivat auttaa tietyissä järjestelmissä.

Azeotropit ovat keskeisiä teollisuusprosesseissa, kuten alkoholin- ja liuottinten tuotannossa sekä monien kemikaalien erottelussa. Ymmärrys azeotrooppisesta käyttäytymisestä auttaa suunnittelemaan ja optimoimaan monimutkaisia tislaus- ja korkeampien erottelumenetelmien prosesseja.