Damıtma, bileşenleri çeşitli teknikler kullanarak sıvı karışımlarından ayırma işlemi olarak tanımlanır. Konvansiyonel, fraksiyonel, buhar vb. Dahil olmak üzere birçok damıtma yöntemi olmasına rağmen, azeotropik damıtma ve ekstraktif damıtma genellikle birbiriyle karıştırılan iki yöntemdir.
Azeotropik Damıtma vs Ekstraktif Damıtma
Azeotropik damıtma ile özütleyici damıtma arasındaki fark, bir karışımın bileşenlerini ayırmak için her birinin takip ettiği süreçtedir. Azeotropik damıtmada, işlemde bir azeotrop oluşturulması gerekirken, ekstraktif damıtma azeotropların oluşumunu kısıtlar.
Azeotropik Damıtma, azeotropik bir karışımın bileşenlerini özel bir damıtma işlemi yardımıyla ayırma tekniği olarak tanımlanır. Bir azeotropik karışımda, basit damıtma ile ayrılamayan birden fazla sıvı türü vardır.
Ekstraksiyonlu Distilasyon, yüksek kaynama noktalı bir solvent ilavesiyle bir karışımdan iki bileşeni ayırmanın damıtılması işlemi olarak tanımlanır. Yeni azeotropların oluşmaması için çözücünün kaynama noktası karışımın bileşenlerinden çok daha yüksek olmalıdır.
Azeotropik ve Ekstraktif Damıtma Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | Azeotropik Damıtma | Ekstraktif Damıtma |
| azeotrop | Azeotrop oluşumuna bağlıdır. | Azeotrop oluşumuna kesinlikle direnir. |
| Uygulama | Laboratuvarlarda deney yaparken kullanılır. | İmalat ve üretim için kullanılır. |
| Ürün | Sütunun tepesinde elde edilir. | Kolonun alt kısmında elde edilir. |
| İşlem | Bu karmaşık bir süreçtir. | Daha basit bir işlemdir. |
| Zaman | Daha fazla zaman alıcıdır. | Daha az zaman alır. |
Azeotropik Damıtma Nedir?
Azeotropik Damıtma, azeotropik bir karışımın bileşenlerini özel bir damıtma işlemi yardımıyla ayırma tekniği olarak tanımlanır. Bir azeotropik karışımda, basit damıtma ile ayrılamayan birden fazla sıvı türü vardır. Bunun nedeni, azeotropik karışımdaki kaynayan sıvıların aynı oranları içermesidir.
Damıtmada, bir karışımın bileşenleri uçuculuklarındaki farklılıklar nedeniyle ayrılabilirken, azeotropik bir karışımda bileşenlerin uçuculukları da benzerdir. Bu engelin üstesinden gelmek için, karışıma bir sürükleyici olarak bilinen ilave bir uçucu bileşen eklenir. Sonuç olarak, sıvılardan birinin uçuculuğu gözle görülür şekilde değişir ve böylece onu diğerinden ayırır.
Azeotropik karışımlar esas olarak, nispeten düşük sıcaklıklarda kaynayan minimum kaynama azeotropları ve nispeten yüksek sıcaklıklarda kaynayan maksimum kaynama azeotropları olmak üzere iki tiptir.
En yaygın olarak bilinen azeotropik karışımlar, su ve etanol maddelerinden oluşur. İkisini ayırmak için benzen, heksan, sikloheksan vb. gibi ek çözücüler gereklidir. Çoğu durumda, azeotropik damıtma için benzen kullanılır. Sürükleyicinin eklenmesi, azeotropu ortadan kaldırmak için moleküler etkileşimleri değiştirir ve dolayısıyla karışımın göreli uçuculuğunu değiştirir.
Ekstraktif Damıtma Nedir?
Ekstraksiyonlu Distilasyon, yüksek kaynama noktalı bir solvent ilavesiyle bir karışımdan iki bileşeni ayırmanın damıtılması işlemi olarak tanımlanır. Yeni azeotropların oluşmaması için çözücünün kaynama noktası karışımın bileşenlerinden çok daha yüksek olmalıdır. Bileşenlerin kaynama noktasında çözücünün buharlaşmamasını sağlar.
Ekstraktif damıtma, en yaygın olarak tolueni izo-oktandan ayırmak için kullanılır. Kaynama noktaları hemen hemen benzer olduğundan, bu ikisi arasındaki ayrım geleneksel damıtma ile zordur. Böyle bir durumda karışıma bileşenlerden çok daha yüksek kaynama noktasına sahip olan fenol eklenir.
Bu, tabanda kalan fenol-toluen karışımının üretilmesiyle sonuçlanırken, izo-oktan bir üst ürün olarak geri kazanılır. Fenol-toluen karışımı daha sonra basit bir damıtma işlemi kullanılarak farklı bir sütuna ayrılır. Fenol daha yüksek kaynama noktasına sahip olduğu ve köpürmeyi önlediği için bu işlemde en çok kullanılan çözücüdür.
Azeotropik damıtmanın aksine, bu işlem yeni azeotropların oluşumunu kesin olarak kısıtlar ve bileşenleri yalnızca buharlaştırma ile ayırır. Bu işlemde azeotroplar bulunmadığından, bu işlem azeotropik damıtmadan çok daha basittir. Ekstraktif damıtma oldukça pratiktir ve diğer damıtma işlemlerinden daha yaygın olarak kullanılır.
Azeotropik ve Ekstraktif Damıtma Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Azeotropik ve ekstraktif damıtma, kimyada en yaygın kullanılan damıtma tekniklerinden ikisidir. İkisi birçok alanda benzer olsa da, işlemede önemli farklılıklar taşırlar. Azeotropik damıtma, bir azeotrop üretimini gerektirirken, özütleyici damıtma kesinlikle bundan kaçınır.
İkisi çok başarılı teknikler olmasına rağmen, çoğu durumda azeotropik damıtma yerine ekstraktif damıtma tercih edilir. Ekstraktif damıtma, bir azeotrop üretimi gerektirmez ve bu nedenle diğer yöntemlerden çok daha hızlı ve basittir. Ayrıca, bileşenleri ayırmak için büyük miktarlarda çözücünün buharlaştırılmasına gerek yoktur.
Öte yandan, bazı durumlarda, ekstraktif damıtma yerine azeotropik damıtma tercih edilir. Laboratuvarlarda çalışırken, son ürünün olabildiğince saf olması gerekir. Ekstraktif damıtmada, solvent geri kazanım kolonunun dibinde elde edilen solvent büyük olasılıkla safsızlıklar içerdiğinden ürün asla yüksek oranda saf olamaz. Elde edilen ürün azeotropik distilasyonda kolonun en üstünde olduğu için oldukça saftır.
Bu iki damıtma yöntemi arasındaki tercih yalnızca gereksinime bağlıdır. Çoğu laboratuvar deneyi için azeotropik damıtma, oldukça saf olduğu için tercih edilir. Öte yandan, üretim ve üretim için ekstraktif damıtma çok tercih edilir.
