Destillatie wordt gedefinieerd als het proces waarbij de componenten met behulp van verschillende technieken uit hun vloeibare mengsel worden gescheiden. Hoewel er veel methoden voor destillatie zijn, waaronder conventionele, fractionele, stoom, enz., Zijn azeotropische destillatie en extractieve destillatie twee methoden die vaak met elkaar worden verward.
Azeotropische destillatie versus extractieve destillatie
Het verschil tussen azeotropische destillatie en extractieve destillatie zit in het proces dat elk volgt om de componenten van een mengsel te scheiden. Bij azeotrope destillatie moet tijdens het proces een azeotroop worden gevormd, terwijl extractieve destillatie de vorming van azeotropen beperkt.
Azeotropische destillatie wordt gedefinieerd als een techniek om de componenten van een azeotroop mengsel te scheiden met behulp van een gespecialiseerd destillatieproces. In een azeotroop mengsel is er meer dan één type vloeistoffen dat niet kan worden gescheiden door middel van eenvoudige destillatie.
Extractieve destillatie wordt gedefinieerd als een destillatieproces waarbij twee componenten uit een mengsel worden gescheiden door toevoeging van een hoogkokend oplosmiddel. Het kookpunt van het oplosmiddel moet veel hoger zijn dan de componenten van het mengsel, zodat nieuwe azeotropen niet kunnen worden gevormd.
Vergelijkingstabel tussen azeotrope en extractieve destillatie
| Parameters van vergelijking: | Azeotropische destillatie | Extractieve distillatie |
| Azeotroop | Hangt af van de vorming van de azeotroop. | Bestand tegen de vorming van de azeotroop. |
| Sollicitatie | Het wordt gebruikt tijdens experimenten in laboratoria. | Het wordt gebruikt voor productie en productie. |
| Product | Het wordt verkregen aan de bovenkant van de kolom. | Het wordt verkregen aan de onderkant van de kolom. |
| Werkwijze | Het is een ingewikkeld proces. | Het is een eenvoudiger proces. |
| Tijd | Het kost meer tijd. | Het kost minder tijd. |
Wat is azeotrope distillatie?
Azeotropische destillatie wordt gedefinieerd als een techniek om de componenten van een azeotroop mengsel te scheiden met behulp van een gespecialiseerd destillatieproces. In een azeotroop mengsel is er meer dan één type vloeistoffen dat niet kan worden gescheiden door middel van eenvoudige destillatie. Dit komt omdat kokende vloeistoffen in het azeotropische mengsel dezelfde verhoudingen bevatten.
Bij destillatie kunnen de componenten van een mengsel worden gescheiden vanwege verschillen in hun vluchtigheid, terwijl in een azeotroop mengsel de vluchtigheid van componenten ook vergelijkbaar is. Om deze hindernis te overwinnen, wordt een extra vluchtige component aan het mengsel toegevoegd, een zogenaamde entrainer. Als gevolg hiervan verandert de vluchtigheid van een van de vloeistoffen merkbaar, waardoor deze van de andere wordt gescheiden.
Azeotrope mengsels zijn hoofdzakelijk van twee soorten, waaronder azeotropen met een minimum kookpunt, die koken bij relatief lage temperaturen, en azeotropen met een maximum kookpunt, die koken bij relatief hoge temperaturen.
De meest bekende azeotrope mengsels zijn samengesteld uit water- en ethanolsubstanties. Om de twee te scheiden, zijn extra oplosmiddelen zoals benzeen, hexaan, cyclohexaan, enz. vereist. In de meeste gevallen wordt benzeen gebruikt voor azeotrope distillatie. De toevoeging van een entrainer verandert de moleculaire interacties om de azeotroop te elimineren, en dus verandert het de relatieve vluchtigheid van het mengsel.
Wat is extractieve distillatie?
Extractieve destillatie wordt gedefinieerd als een destillatieproces waarbij twee componenten uit een mengsel worden gescheiden door toevoeging van een hoogkokend oplosmiddel. Het kookpunt van het oplosmiddel moet veel hoger zijn dan de componenten van het mengsel, zodat nieuwe azeotropen niet kunnen worden gevormd. Het zorgt ervoor dat het oplosmiddel niet verdampt bij het kookpunt van componenten.
Extractieve destillatie wordt meestal gebruikt om tolueen te scheiden van iso-octaan. De scheiding tussen deze twee is moeilijk door conventionele destillatie omdat hun kookpunten bijna gelijk zijn. In een dergelijk geval wordt aan het mengsel fenol toegevoegd, dat een veel hoger kookpunt heeft dan de componenten.
Dit resulteert in de productie van een fenol-tolueenmengsel dat op de bodem vertrekt, terwijl iso-octaan wordt teruggewonnen als een topproduct. Het fenol-tolueenmengsel wordt vervolgens met een eenvoudig destillatieproces in een andere kolom gescheiden. Fenol is het meest gebruikte oplosmiddel in dit proces omdat het een hoger kookpunt heeft en schuimvorming voorkomt.
In tegenstelling tot azeotropische destillatie, beperkt dit proces de vorming van nieuwe azeotropen strikt en worden de componenten uitsluitend door verdamping gescheiden. Aangezien azeotropen in dit proces afwezig zijn, is dit proces veel eenvoudiger dan azeotropische destillatie. Extractieve destillatie is zeer praktisch en wordt op grotere schaal gebruikt dan andere destillatieprocessen.
Belangrijkste verschillen tussen azeotrope en extractieve destillatie
Gevolgtrekking
Azeotrope en extractieve destillatie zijn twee van de meest gebruikte destillatietechnieken in de chemie. Hoewel de twee op veel gebieden vergelijkbaar zijn, hebben ze aanzienlijke verschillen in verwerking. Terwijl azeotrope destillatie de productie van een azeotroop vereist, vermijdt extractieve destillatie dit strikt.
Hoewel beide zeer succesvolle technieken zijn, heeft extractieve destillatie in de meeste gevallen de voorkeur boven azeotropische destillatie. Voor extractieve distillatie is de productie van een azeotroop niet nodig, en daarom is het veel sneller en eenvoudiger dan andere methoden. Verder hoeven er geen grote hoeveelheden oplosmiddel te worden verdampt om de componenten te scheiden.
Anderzijds heeft in sommige gevallen azeotropische destillatie de voorkeur boven extractieve destillatie. Bij het werken in laboratoria moet het eindproduct zo puur mogelijk zijn. Bij extractieve destillatie kan het product nooit zeer zuiver zijn, aangezien het oplosmiddel dat op de bodem van de oplosmiddelterugwinningskolom wordt verkregen hoogstwaarschijnlijk onzuiverheden bevat. Aangezien het verkregen product zich bovenaan de kolom bevindt bij azeotropische destillatie, is het zeer zuiver.
De voorkeur tussen deze twee distillatiemethoden hangt alleen af van de behoefte. Voor de meeste laboratoriumexperimenten heeft azeotropische destillatie de voorkeur omdat het zeer zuiver is. Aan de andere kant heeft extractieve destillatie voor productie en productie sterk de voorkeur.
