Nøgleforskel – Azeotropisk vs ekstraktiv destillation
Nøgleforskellen mellem azeotrop og ekstraktiv destillation er, at ved azeotrop destillation kræves dannelsen af en azeotrop for at adskille komponenterne i en blanding, hvorimod der i ekstraktiv destillation ikke finder nogen azeotrop dannelse sted.
Destillation er processen med at rense en væske ved en proces med opvarmning og afkøling. Ved azeotrop destillation dannes en azeotrop før adskillelse af komponenter fra en blanding. En azeotrop er en blanding af komponenter med konstant kogepunkt. I ekstraktiv destillationsproces er der ingen grund til at danne en azeotrop. I den metode tilsættes en tredje komponent til en binær blanding. Denne tredje komponent kan påvirke volatiliteten af eksisterende komponenter.
Hvad er Azeotropic Destillation?
Azeotrop destillation er en separationsteknik, der bruges til at adskille komponenterne i en blanding ved at danne en azeotrop. Azeotroper er komponentblandinger med konstant kogepunkt. Denne type blanding kan ikke adskilles i komponenter ved simpel destillation, da alle komponenterne har samme kogepunkt. Når en azeotrop blanding koges, er andelen af komponenter i væsken og dens dampfase ens.
I den azeotropiske destillationsmetode tilsættes en ny komponent (kendt som entraineren) til den azeotropiske blanding for at danne en ny azeotrop, der koger ved en lavere temperatur end den eksisterende azeotrop. Så har systemet to ublandbare væskefaser med forskellige kogepunkter (heterogent).
Figur 01: Systemet til at adskille ethanol (E) fra vand (W) ved hjælp af benzen (B)
Lad os f.eks. overveje en blanding af ethanol og vand. Det er kendt som en binær azeotrop, fordi der er to blandbare komponenter i blandingen. Hvis benzen tilsættes som entrainer til denne blanding, kan det påvirke flygtigheden af andre komponenter i blandingen. Blandingen kaldes nu tertiær azeotrop, da der er tre komponenter i blandingen. Når denne blanding destilleres, er den kendt som azeotropisk destillation.
Hvad er ekstraktiv destillation?
Ekstraktionsdestillation er en separationsteknik, der inkluderer tilsætning af en tredje komponent til en binær blanding for at tillade adskillelse af de to komponenter. Den tredje komponent fordamper dog ikke under destillationsprocessen; den tredje komponent bør være mindre flygtig. Ellers skal den have et højere kogepunkt.
Hvis den binære blanding har to komponenter med relativt ens kogepunkter, kan disse komponenter ikke adskilles ved simpel destillation. Dette sker, da begge komponenter vil blive fordampet ved næsten ens temperaturer (dårlig opløsning).
Figur 02: Et system, der viser den ekstraktive destillation af A- og B-blanding med E-opløsningsmiddel
Under den ekstraktive destillationsprocessen dannes der ikke en azeotrop. Processen involverer et opløsningsmiddel med en meget lav flygtighed som opløsningsmiddel i komponentblandingen. Det er kendt som separationsopløsningsmidlet. Under destillationen vil komponenten med højest flygtighed let blive fordampet som topprodukt. Resten er opløsningsmidlet og den anden komponent (i den binære blanding). Da opløsningsmidlet ikke danner en azeotrop med den anden komponent, kan det også let adskilles med en tilgængelig metode.
F.eks. kan ekstraktion af toluen fra paraffin udføres ved en ekstraktiv destillationsmetode. Blandingen af toluen og iso-octan har næsten ens molekylvægte. Derfor er adskillelsen af toluen fra denne blanding meget vanskelig. Men når phenol tilsættes til denne blanding, stiger kogepunktet for iso-oktan. Dette gør det nemt at adskille toluen fra denne blanding.
Hvad er forskellen mellem azeotropisk og ekstraktiv destillation?
Azeotropisk vs ekstraktiv destillation |
|
| Azeotrop destillation er en separationsteknik, der bruges til at adskille komponenterne i en blanding ved at danne en azeotrop. | Ektraktiv destillation er en separationsteknik, der omfatter tilsætning af en tredje komponent til en binær blanding for at tillade adskillelse af de to komponenter. |
| Teknik | |
| I azeotropisk destillationsteknik er dannelsen af en azeotrop før destillationen vigtig. | I ekstraktiv destillationsteknik tilsættes en ikke-flygtig komponent til blandingen, som kan påvirke flygtigheden af komponenter i blandingen. |
| Separation | |
| Azeotrop destillation adskiller en komponent i dampfasen, som har samme kemiske sammensætning som i væskefasen. | Ekstraktionsdestillation adskiller en komponent fra en matrix af stoffer. |
Opsummering – Azeotropisk vs ekstraktiv destillation
Destillation er en kemisk teknik, der bruges til adskillelse af forskellige komponenter i en blanding. Der er mange typer af destillationsteknikker, simpel destillation er den enkleste type. Azeotropisk destillation og ekstraktiv destillation er to vigtige typer destillation. Forskellen mellem azeotrop og ekstraktiv destillation er, at dannelsen af en azeotrop er nødvendig for at adskille komponenterne i en blanding, hvorimod der ved ekstraktiv destillation ikke finder nogen azeotrop dannelse sted.
