azeotropia

azeotropia

[gr.],

zjawisko związane z przebiegiem destylacji pewnych lotnych mieszanin ciekłych, skrajnie odbiegających od stanu doskonałego (Raoulta prawo);

polega na tym, że przy  określonym składzie ilościowym mieszaniny te wrą bez zmiany składu; dla takich cieczy krzywe zależności temperatury wrzenia i prężności pary od składu mieszaniny, a więc krzywe obrazujące przebieg destylacji, wykazują ekstrema odpowiadające tzw. składowi azeotropowemu. Mieszanina o składzie azeotropowym, a więc wykazująca maksimum (minimum) temperatury wrzenia, nazywa się azeotropem lub mieszaniną azeotropową (roztworem azeotropowym); skład jej pary jest identyczny ze składem cieczy, azeotrop destyluje zatem, nie zmieniając swego składu, w stałej temperaturze (analogicznie do czystej cieczy jednoskładnikowej), dlatego też przez zwykłą destylację nie można go rozdzielić na czyste składniki. W przypadku występowania minimum temperatury wrzenia przy danym ciśnieniu (maksimum prężności pary w danej temperaturze) mówi się o azeotropie dodatnim (np. układy: woda–alkohol etylowy, benzen–alkohol metylowy); gdy występuje maksimum temperatury wrzenia (minimum prężności pary) azeotrop jest ujemny (np. aceton–chloroform, woda–chlorowodór). Skład azeotropu alkohol etylowy (C₂H₅OH)–woda (H₂O) pod normalnym ciśnieniem jest następujący (w % masy), 95,57% C₂H₅OH, 4,43% H₂O, stała minim. temperatura wrzenia wynosi 78,15°C. Azeotropia występuje w roztworach wykazujących, w wyniku silnych oddziaływań międzycząsteczkowych, skrajne odchylenia od stanu doskonałego. Najczęściej azeotropia wykazują mieszaniny, których składniki mają zbliżone prężności par, a różnią się momentami dipolowymi.

Azeotropia. Układ ciekły jednofazowy; x skład azeotropu