Sự khác biệt chính - Azeotropic và chưng cất chiết xuất
Sự khác biệt chính giữa chưng cất azeotropic và chưng cất chiết suất là trong chưng cất azeotropic, sự hình thành azeotrope được yêu cầu để tách các thành phần của hỗn hợp trong khi trong chưng cất chiết xuất, không có sự hình thành azeotrope nào diễn ra.
Chưng cất là quá trình lọc chất lỏng bằng quá trình đun nóng và làm lạnh. Trong chưng cất azeotropic, azeotrope được hình thành trước khi tách các thành phần ra khỏi hỗn hợp. Azeotrope là một hỗn hợp các thành phần có nhiệt độ sôi không đổi. Trong quá trình chưng cất chiết xuất, không cần thiết phải tạo thành azeotrope. Trong phương pháp đó, một thành phần thứ ba được thêm vào hỗn hợp nhị phân. Thành phần thứ ba này có thể ảnh hưởng đến sự biến động của các thành phần hiện có.
Azeotropic Distillation là gì?
Chưng cất azeotropic là một kỹ thuật tách được sử dụng để tách các thành phần của hỗn hợp bằng cách tạo thành azeotrope. Azeotropes là hỗn hợp thành phần có nhiệt độ sôi không đổi. Loại hỗn hợp này không thể được tách thành các thành phần bằng cách chưng cất đơn giản vì tất cả các thành phần có cùng nhiệt độ sôi. Khi đun sôi hỗn hợp azeotropic, tỷ lệ các thành phần trong chất lỏng và pha hơi của nó bằng nhau.
Trong phương pháp chưng cất azeotropic, một thành phần mới (được gọi là entrainer) được thêm vào hỗn hợp azeotropic để tạo thành azeotrope mới sôi ở nhiệt độ thấp hơn azeotrope hiện có. Khi đó hệ có hai pha lỏng bất phân hủy với các điểm sôi khác nhau (không đồng nhất).
Hình 01: Hệ thống tách Ethanol (E) khỏi nước (W) bằng Benzen (B)
Ví dụ, chúng ta hãy xem xét một hỗn hợp của etanol và nước. Nó được gọi là azeotrope nhị phân vì có hai thành phần trộn lẫn trong hỗn hợp. Nếu benzen được thêm vào làm chất dẫn dụ vào hỗn hợp này, nó có thể ảnh hưởng đến sự bay hơi của các thành phần khác trong hỗn hợp. Hỗn hợp này bây giờ được gọi là azeotrope bậc ba vì có ba thành phần trong hỗn hợp. Khi hỗn hợp này được chưng cất, nó được gọi là chưng cất azeotropic.
Chưng cất chiết xuất là gì?
Chưng cất chiết xuất là một kỹ thuật tách bao gồm việc thêm thành phần thứ ba vào hỗn hợp nhị phân để cho phép tách hai thành phần. Tuy nhiên, thành phần thứ ba không hóa hơi trong quá trình chưng cất; thành phần thứ ba nên ít bay hơi hơn. Hoặc nếu không, nó phải có nhiệt độ sôi cao hơn.
Nếu hỗn hợp nhị phân có hai thành phần có nhiệt độ sôi tương đối giống nhau thì không thể tách các thành phần này bằng cách chưng cất đơn giản. Điều này xảy ra vì cả hai thành phần sẽ bị hóa hơi ở nhiệt độ gần giống nhau (độ phân giải kém).
Hình 02: Một Hệ thống Hiển thị Quá trình Chưng cất Chiết xuất Hỗn hợp A và B sử dụng Dung môi E
Trong quá trình chưng cất chiết xuất, azeotrope không được hình thành. Quá trình này bao gồm một dung môi có độ bay hơi rất thấp làm dung môi của hỗn hợp thành phần. Nó được gọi là dung môi tách. Trong quá trình chưng cất, thành phần có độ bay hơi cao nhất sẽ được hóa hơi dễ dàng như sản phẩm đầu. Phần còn lại là dung môi và thành phần khác (trong hỗn hợp nhị phân). Vì dung môi không tạo thành azeotrope với thành phần thứ hai, nên nó cũng có thể được tách dễ dàng bằng một phương pháp có sẵn.
Ví dụ, chiết xuất toluen từ parafin có thể được thực hiện trong phương pháp chưng cất chiết xuất. Hỗn hợp của toluen và iso-octan có khối lượng phân tử gần giống nhau. Do đó, việc tách toluen ra khỏi hỗn hợp này rất khó khăn. Nhưng khi thêm phenol vào hỗn hợp này, nhiệt độ sôi của iso-octan tăng lên. Điều này giúp bạn dễ dàng tách toluen khỏi hỗn hợp này.
Sự khác biệt giữa Chưng cất Azeotropic và Chiết xuất là gì?
Azeotropic vs Chưng cất chiết xuất |
|
| Chưng cất azeotropic là một kỹ thuật tách được sử dụng để tách các thành phần của hỗn hợp bằng cách tạo thành azeotrope. | Chưng cất chiết xuất là một kỹ thuật tách bao gồm việc bổ sung thành phần thứ ba vào hỗn hợp nhị phân để cho phép tách hai thành phần. |
| Kỹ thuật | |
| Trong kỹ thuật chưng cất azeotropic, việc hình thành azeotrope trước khi chưng cất là rất quan trọng. | Trong kỹ thuật chưng cất chiết xuất, một thành phần không bay hơi được thêm vào hỗn hợp có thể ảnh hưởng đến độ bay hơi của các thành phần trong hỗn hợp. |
| Tách | |
| Chưng cất đẳng hướng tách một thành phần thành pha hơi có thành phần hóa học giống như trong pha lỏng. | Chưng cất chiết tách tách một thành phần ra khỏi ma trận các chất. |
Tóm tắt - Azeotropic vs Extraction Distillation
Chưng cất là một kỹ thuật hóa học được sử dụng để tách các thành phần khác nhau trong một hỗn hợp. Có nhiều loại kỹ thuật chưng cất, chưng cất đơn giản là loại đơn giản nhất. Chưng cất đẳng hướng và chưng cất chiết tách là hai loại chưng cất quan trọng. Sự khác biệt giữa chưng cất azeotropic và chưng cất chiết xuất là sự hình thành azeotrope được yêu cầu để tách các thành phần của hỗn hợp trong khi trong quá trình chưng cất chiết xuất, không có sự hình thành azeotrope nào diễn ra.
