Mikä on atseotrooppi?

Atseotrooppi on kahden tai useamman kemikaalin seos liuoksessa, jota ei voida erottaa perus tislausprosesseilla, koska niillä on yhteinen kiehumis- ja höyrystymispiste. Kun atseotrooppia kuumennetaan tai keitetään, kaikki kemikaalit muuttuvat kaasumaiseen tilaan yhtä suurina määrinä, ja niitä kutsutaan toisinaan jatkuvasti kiehuvaksi seokseksi. Atseotrooppien tekeminen voi olla vaikeaa, koska kunkin kemikaalin pitoisuuksien on oltava tarkasti tasapainossa ja niiden tiheyden, kiehumispisteen ja pintajännityksen on oltava alueella, joka voidaan saada tasapainoon liuoksessa.

Atseotrooppisten seosten muodostuminen tapahtuu todennäköisemmin, jos edeltäjäkemikaalien kiehumispisteet ovat lähellä toisiaan. Myös kemikaalit, joilla on erilaiset napaisuudet tai ionivaraukset, vetävät todennäköisemmin toistensa puoleen muodostaen tämäntyyppisen seoksen. Näiden olosuhteiden vuoksi useat liuotintyypit yhdistyvät luonnollisesti atseotroopeiksi, ja siksi ne on pidettävä huolellisesti erillään teollisten prosessien aikana.

Teollisuudessa atseotroopilla on arvoa, koska se on kemikaalien seos liuoksessa eikä yhdiste, jossa näillä kemikaaleilla on vahvoja molekyylisidoksia, joita ei ole helppo murtaa. Tämä mahdollistaa sen vuoksi atseotroopin suunnittelun, jonka sisältö koostuu syttyvästä ja palamattomasta kemikaalista, joka yleisesti osoittaa palamattomia ominaisuuksia. Koska kemikaalit eivät erotu haihtumisen aikana, roiskeet eivät aiheuta vaarallisia palo -olosuhteita.

Syttyvät liuottimet ovat usein osa atseotrooppisia seoksia, koska niitä voidaan käyttää ja sitten neste tislataan liuottimen talteenottamiseksi ja epäpuhtauksien jättämiseksi. Prosessi välttää tulipalon ja ilmansaasteen vaaran liuottimelta, koska se on sitoutunut atseotroopin palamattomaan komponenttiin. Yleisin esimerkki tämän tyyppisestä liuotinatsotroopista on binäärinen etanoli-vesi-atseotrooppi. Normaalisti vesi kiehuu 212 ° Fahrenheitissa (100 ° C) ja etanoli 172.94 ° Fahrenheitissa (78.3 ° C), mutta 95% etanolin ja 5% veden pitoisuutena ne molemmat kiehuvat 172.76 ° C: ssa 78.2 ° Fahrenheitissa . Tämäntyyppisestä seoksesta käytetään myös nimitystä minimikiehuva atseotrooppi, koska molempien ainesosien uusi kiehumispiste on alun perin alhaisempi.

Yleinen metanoliaseotrooppi, joka on kolmen kemikaalin seos, joka tunnetaan kolminkertaisena atseotroopina, sisältää metanolia, asetonitriittiä ja vettä pitoisuuksina 52%, 44%ja 4%. Yhdistettynä niiden kiehumispiste on välillä 149 ° – 158 ° Fahrenheit (65 ° – 70 ° C), mikä on lähinnä metanolin luonnollista kiehumispistettä 148.1 ° Fahrenheitissa (64.5 ° C). Tätä seosta käytetään liuottimien kierrätyksessä ja korkean suorituskyvyn nestekromatografian (HPLC) laboratorioprosessissa.