Anahtar Fark – Azeotropik ve Ekstraktif Damıtma
Azeotropik ve ekstraktif damıtma arasındaki temel fark, azeotropik damıtmada, bir karışımın bileşenlerini ayırmak için bir azeotrop oluşumu gerekliyken, ekstraktif damıtmada azeotrop oluşumu gerçekleşmez.
Damıtma, bir sıvıyı ısıtma ve soğutma işlemiyle saflaştırma işlemidir. Azeotropik damıtmada, bileşenlerin bir karışımdan ayrılmasından önce bir azeotrop oluşturulur. Bir azeotrop, sabit bir kaynama noktasına sahip bileşenlerin bir karışımıdır. Ekstraktif damıtma işleminde azeotrop oluşturmaya gerek yoktur. Bu yöntemde, ikili bir karışıma üçüncü bir bileşen eklenir. Bu üçüncü bileşen, mevcut bileşenlerin oynaklığını etkileyebilir.
Azeotropik Damıtma Nedir?
Azeotropik damıtma, bir karışımın bileşenlerini bir azeotrop oluşturarak ayırmak için kullanılan bir ayırma tekniğidir. Azeotroplar, sabit kaynama noktasına sahip bileşen karışımlarıdır. Bu tür bir karışım, tüm bileşenler aynı kaynama noktasına sahip olduğu için basit damıtma ile bileşenlerine ayrılamaz. Bir azeotropik karışım kaynatıldığında, sıvı içindeki bileşenlerin oranı ve buhar fazı eşittir.
Azeotropik damıtma yönteminde, mevcut azeotroptan daha düşük bir sıcaklıkta kaynayan yeni bir azeotrop oluşturmak için azeotropik karışıma yeni bir bileşen (sürükleyici olarak bilinir) eklenir. Daha sonra sistem, farklı kaynama noktalarına sahip (heterojen) iki karışmaz sıvı faza sahiptir.
Şekil 01: Benzen (B) Kullanarak Etanol'ü (E) Sudan (W) Ayırma Sistemi
Örneğin, etanol ve su karışımını ele alalım. Karışımda iki karışabilir bileşen bulunduğundan ikili azeotrop olarak bilinir. Bu karışıma sürükleyici olarak benzen eklenirse, karışımdaki diğer bileşenlerin uçuculuğunu etkileyebilir. Karışımda üç bileşen bulunduğundan, karışım artık üçüncül azeotrop olarak adlandırılmaktadır. Bu karışım damıtıldığında azeotropik damıtma olarak bilinir.
Etkili Damıtma Nedir?
Ekstraktif damıtma, iki bileşenin ayrılmasına izin vermek için ikili bir karışıma üçüncü bir bileşenin eklenmesini içeren bir ayırma tekniğidir. Ancak üçüncü bileşen damıtma işlemi sırasında buharlaşmaz; üçüncü bileşen daha az uçucu olmalıdır. Yoksa kaynama noktası daha yüksek olmalıdır.
İkili karışım nispeten benzer kaynama noktalarına sahip iki bileşene sahipse, bu bileşenler basit damıtma ile ayrılamaz. Bu, her iki bileşen de hemen hemen benzer sıcaklıklarda (zayıf çözünürlük) buharlaşacağından olur.
Şekil 02: A ve B Karışımının E Çözücü Kullanarak Ekstraksiyonlu Damıtmasını Gösteren Bir Sistem
Etkili damıtma işlemi sırasında bir azeotrop oluşmaz. İşlem, bileşen karışımının çözücüsü olarak çok düşük uçuculuğa sahip bir çözücü içerir. Ayırma çözücüsü olarak bilinir. Damıtma sırasında, uçuculuğu en yüksek olan bileşen, en üst ürün olarak kolayca buharlaşacaktır. Geri kalan, çözücü ve diğer bileşendir (ikili karışımda). Çözücü ikinci bileşenle azeotrop oluşturmadığından, mevcut bir yöntemle de kolayca ayrılabilir.
Örneğin, parafinden toluenin ekstraksiyonu ekstraktif damıtma yönteminde yapılabilir. Toluen ve izo-oktan karışımı, neredeyse benzer moleküler ağırlıklara sahiptir. Bu nedenle toluenin bu karışımdan ayrılması çok zordur. Ancak bu karışıma fenol eklendiğinde izo-oktanın kaynama noktası yükselir. Bu, toluenin bu karışımdan ayrılmasını kolaylaştırır.
Azeotropik ve Ekstraktif Damıtma Arasındaki Fark Nedir?
Azeotropik ve Ekstraktif Damıtma |
|
| Azeotropik damıtma, bir karışımın bileşenlerini bir azeotrop oluşturarak ayırmak için kullanılan bir ayırma tekniğidir. | Ekstraktif damıtma, iki bileşenin ayrılmasına izin vermek için ikili bir karışıma üçüncü bir bileşenin eklenmesini içeren bir ayırma tekniğidir. |
| Teknik | |
| Azeotropik distilasyon tekniğinde, distilasyondan önce bir azeotrop oluşumu önemlidir. | Ekstraktif damıtma tekniğinde, karışımdaki bileşenlerin uçuculuğunu etkileyebilecek uçucu olmayan bir bileşen karışıma eklenir. |
| Ayrılık | |
| Azeotropik damıtma, bir bileşeni sıvı fazdakiyle aynı kimyasal bileşime sahip olan buhar fazına ayırır. | Ekstraktif damıtma, bir bileşeni madde matrisinden ayırır. |
Özet – Azeotropik ve Ekstraktif Damıtma
Damıtma, bir karışımdaki farklı bileşenlerin ayrılması için kullanılan kimyasal bir tekniktir. Birçok damıtma tekniği vardır, en basiti basit damıtmadır. Azeotropik damıtma ve özütleyici damıtma, iki önemli damıtma türüdür. Azeotropik ve ekstraktif damıtma arasındaki fark, bir karışımın bileşenlerini ayırmak için bir azeotrop oluşumunun gerekli olmasına karşın, ekstraktif damıtmada azeotrop oluşumunun olmamasıdır.
