Che cosa è un azeotropo bollente minimo?

Che cosa è un azeotropo bollente minimo?

Un azeotropo di ebollizione minima è una miscela liquida che ha un punto di ebollizione più basso delle sue singole parti. Gli azeotropi, chiamati anche miscele di ebollizione costanti, sono combinazioni composte da due o più liquidi il cui corredo chimico non può essere modificato mediante distillazione. Il punto di ebollizione di un azeotropo è una costante, perché il vapore prodotto quando bolle è identico per composizione alla miscela liquida.

La parola "azeotrope" è stata usata per descrivere questo tipo di miscela dai chimici Richard Merriman e John Wade nel 1911. La parola deriva dalle parole greche che significano "bollire" e "girare" e il prefisso greco che significa "No", rendendo la parola significa letteralmente "nessuna svolta all'ebollizione". Gli azeotropi che contengono due sostanze sono chiamati azeotropi binari. Gli azeotropi composti da tre sostanze sono chiamati azeotropi ternari.

Esistono due tipi di azeotropi: minimo bollente e massimo bollente. Mentre gli azeotropi con punto di ebollizione minimo hanno un punto di ebollizione minore di una qualsiasi delle parti che costituiscono la miscela, gli azeotropi del punto di ebollizione massimo hanno un punto di ebollizione più elevato delle loro singole parti. Gli azeotropi del punto di ebollizione minimo sono talvolta chiamati azeotropi positivi, mentre gli azeotropi del punto di ebollizione massimo possono essere chiamati azeotropi negativi.

A causa della loro natura unica, gli azeotropi con punto di ebollizione minimo non possono essere separati per semplice distillazione. In semplice distillazione, una miscela viene vaporizzata e il materiale viene condensato in un tentativo. Poiché gli azeotropi non hanno una curva vapore-liquido ideale, subiscono un processo chiamato distillazione frazionata. Nella distillazione frazionata, la miscela viene vaporizzata e condensata più volte fino a separare i componenti in parti pure.

Un esempio di azeotropo con punto di ebollizione minimo è 4,37% di acqua e 95,63% di etanolo. Mentre il punto di ebollizione dell'acqua è 100 gradi Celsius e il punto di ebollizione dell'etanolo è 78,4 gradi Celsius, una miscela dei due bolle a 78,2 gradi Celsius, più bassa di ciascuna delle singole sostanze.

Il 79,8% di acqua e il 20,2% di acido cloridrico è un esempio di azeotropo con punto di ebollizione massimo. Mentre l'acido cloridrico bolle di solito a -84 gradi Celsius e l'acqua bolle a 100 gradi Celsius, la miscela bolle a 110 gradi Celsius, una temperatura più alta rispetto a uno dei singoli punti di ebollizione.