Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Bir azeotrop veya eşkaynar, oranları değiştirilemeyen veya basit damıtma ile ayrılamayan iki veya daha fazla sıvı karışımıdır.
Bunun nedeni, bir azeotrop kaynatıldığında, buharın kaynamamış karışımla aynı oranlarda bileşenlere sahip olmasıdır. Bileşimleri damıtmayla değişmediği için azeotroplara (özellikle eski metinlerde) "sabit kaynama noktalı karışımlar" da denir.
Bileşik çiftlerinin bazı azeotropik karışımları bilinmektedir ve üç veya daha fazla bileşiğin birçok azeotropu da bilinmektedir. Böyle bir durumda, bileşenleri fraksiyonel damıtma ile ayırmak mümkün değildir ve bunun yerine genellikle azeotropik damıtma kullanılır. İki tür azeotrop vardır: minimum kaynamalı azeotrop ve maksimum kaynamalı azeotrop. Raoult yasasından daha fazla pozitif sapma gösteren bir çözüm, belirli bir bileşimde minimum kaynamalı azeotropu oluşturur. Örneğin, fraksiyonel damıtmada (şekerlerin fermantasyonu ile elde edilen) bir etanol-su karışımı, en fazla %95 (hacimce) etanol içeren bir çözelti verir. Bu bileşim elde edildikten sonra, sıvı ve buhar aynı bileşime sahip olur ve daha fazla ayrılma olmaz. Raoult yasasından büyük negatif sapma gösteren bir çözüm, belirli bir bileşimde maksimum kaynama azeotropu oluşturur. Nitrik asit ve su, bu azeotrop sınıfının bir örneğidir. Bu azeotrop, 393,5 K (120,4 °C) kaynama noktasına sahip, kütlece %68 nitrik asit ve %32 sudan oluşan yaklaşık bir bileşime sahiptir.
Etimoloji
Azeotrop terimi Yunanca ζέειν (kaynama) ve τρόπος (dönme) kelimelerinden α- (yoksunluk ifadesi) ön ekiyle "kaynamada değişiklik yok" genel anlamını vermek için türetilmiştir. Terim, 1911'de İngiliz kimyager John Wade ve Richard William Merriman tarafından bulundu.
Türleri
Negatif ve pozitif azeotroplar
Her azeotropun karakteristik bir kaynama noktası vardır. Bir azeotropun kaynama noktası, bileşenlerinden herhangi birinin kaynama noktası sıcaklığından düşük (pozitif azeotrop) veya bileşenlerinden herhangi birinin kaynama noktasından yüksektir (negatif azeotrop).
Pozitif azeotropun iyi bilinen bir örneği, 78,2 °C'de kaynayan %95,63 etanol ve %4,37 sudur (kütlece). Etanol 78,4 °C'de kaynar, su 100 °C'de kaynar, ancak azeotrop 78,2 °C'de kaynar; bu, bileşenlerinden herhangi birinden daha düşüktür. Gerçekten de 78,2 °C, herhangi bir etanol/su çözeltisinin atmosferik basınçta kaynayabileceği minimum sıcaklıktır. Genel olarak, pozitif bir azeotrop, bileşenlerinin diğer herhangi bir oranından daha düşük bir sıcaklıkta kaynar. Pozitif azeotroplara ayrıca "minimum kaynama karışımları" veya "basınç maksimum azeotropları" da denir.
Genel olarak, negatif bir azeotrop, bileşenlerinin diğer herhangi bir oranından daha yüksek bir sıcaklıkta kaynar. Negatif azeotroplara ayrıca "maksimum kaynama karışımları" veya "basınç minimum azeotropları" da denir. Negatif azeotropa bir örnek, %20.2 ve %79.8 su (kütle olarak) konsantrasyonundaki hidroklorik asittir. Hidrojen klorür -84 °C'de ve su 100 °C'de kaynar, ancak azeotrop 110 °C'de kaynar, bu her bir bileşeninden daha yüksektir. Herhangi bir hidroklorik asit çözeltisinin kaynayabileceği maksimum sıcaklık 110 °C'dir.
Bileşen sayısı
İki bileşenden oluşan azeotroplara, bir zamanlar anestezide yaygın olarak kullanılan bir karışım olan dietil eter (%33) / halotan (%66) gibi ikili azeotroplar denir. Örneğin, benzen ve hekzaflorobenzen bir çift ikili azeotrop oluşturur.
Üç bileşenden oluşan azeotroplara üçlü azeotroplar denir, örn. aseton / metanol / kloroform. Üçten fazla bileşenin azeotropları da bilinmektedir.
Homojen ve heterojen azeotroplar
Bir karışımın bileşenleri birbirleriyle her oranda tamamen karışabiliyorsa, azeotrop tipine "homojen azeotrop" denir. Örneğin, homojen bir çözelti oluşturmak için herhangi bir miktarda etanol herhangi bir miktarda su ile karıştırılabilir.
Bileşenler tamamen karışabilir değilse, karışabilirlik boşluğu içinde bir azeotrop bulunabilir. Bu tür azeotropa "heterojen azeotrop" veya "heteroazeotrop" denir. Bir heteroazeotropik damıtma iki sıvı faza sahip olacaktır. Örneğin, aseton / metanol / kloroform, bir ara kaynama azeotropu oluşturur.
Örneğin, eşit hacimlerde kloroform (20 °C'de suda çözünürlüğü 0,8 g/100 ml) ve su birlikte çalkalanır ve ardından beklemeye bırakılırsa, sıvı iki katmana ayrılacaktır. Katmanların analizi, üst katmanın çoğunlukla içinde az miktarda kloroform çözülmüş su olduğunu ve alt katmanın çoğunlukla içinde az miktarda su çözülmüş kloroform olduğunu göstermektedir. İki katman birlikte ısıtılırsa katman sistemi, kloroformun (61,2 °C) veya suyun kaynama noktasından (100 °C) daha düşük olan 53,3 °C'de kaynar. Her iki katmanın da gerçekten mevcut olması koşuluyla, her bir sıvı katmanın ne kadarının mevcut olduğuna bakılmaksızın, buhar %97,0 kloroform ve %3,0 sudan oluşacaktır. Buhar yeniden yoğuşturulursa, katmanlar yoğuşma sıvısında yeniden şekillenecek ve bunu sabit bir oranda yapacaktır; bu durumda bu, üst katmandaki hacmin %4,4'ü ve alt katmandaki hacmin %95,6'sıdır.
Zeotropi
Herhangi bir oranda karıştırıldığında azeotrop oluşturmayan solvent kombinasyonlarına "zeotropik" denir. Azeotroplar, zeotropik karışımları ayırmada faydalıdır. Bir örnek, bir azeotrop oluşturmayan asetik asit ve sudur. Buna rağmen, saf asetik asidi (kaynama noktası: 118,1 °C) bir asetik asit ve su çözeltisinden tek başına damıtma yoluyla ayırmak çok zordur. İleri damıtmalar gittikçe daha az su ile çözeltiler ürettikçe, her bir sonraki damıtma kalan suyu uzaklaştırmada daha az etkili hâle gelir. Çözeltiyi kuru asetik aside damıtmak bu nedenle ekonomik olarak pratik değildir. Ancak etil asetat, suyla 70,4 °C'de kaynayan bir azeotrop oluşturur. Çekici olarak etil asetat ekleyerek azeotropu damıtmak ve kalıntı olarak neredeyse saf asetik asit bırakmak mümkündür.
Bileşenlerin ayrıştırılması
İki solvent negatif bir azeotrop oluşturabilirse, bu bileşenlerin herhangi bir karışımının damıtılması, sonucunun orijinal karışımdan azeotroptaki bileşime daha yakın olmasına neden olacaktır. Örneğin, bir hidroklorik asit çözeltisi %20,2'den daha az hidrojen klorür içeriyorsa, karışımın kaynatılması, geride orijinalinden daha hidrojen klorür açısından daha zengin bir çözelti bırakacaktır. Çözelti başlangıçta %20,2'den fazla hidrojen klorür içeriyorsa, kaynama arkasında orijinalinden daha hidrojen klorür açısından daha fakir bir çözelti bırakacaktır. Herhangi bir hidroklorik asit çözeltisinin yeterince uzun süre kaynatılması, geride kalan çözeltinin azeotropik orana yaklaşmasına neden olur.
Öte yandan, iki solvent pozitif bir azeotrop oluşturabilirse, bu bileşenlerin herhangi bir karışımının damıtılması, tortunun orijinal karışımdan azeotropta bileşimden uzaklaşmasına neden olacaktır. Örneğin, 50/50 etanol ve su karışımı bir kez damıtılırsa, damıtma ürünü (destilat, damıtık) %80 etanol ve %20 su olacaktır, bu da azeotropik karışıma orijinalinden daha yakındır, bu da geride kalan çözeltinin daha zayıf olacağı anlamına gelir. %80/20 karışımın damıtılması, %87 etanol ve %13 su olan bir damıtık üretir. Daha fazla tekrarlanan damıtmalar, %95,5/4,5'lik azeotropik orana aşamalı olarak yaklaşan karışımlar üretecektir. Hiçbir sayıda damıtma, azeotropik oranı aşan bir damıtma ürünüyle sonuçlanmaz.
Kaynakça
- ^ Moore, Walter J. Physical Chemistry, 3rd e Prentice-Hall 1962, pp. 140–142
- ^ Department of Chemical Engineering University of Alicante. (PDF). 1 Ekim 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ (1913) "Obituary Notices: John Wade," Journal of the Chemical Society Transactions, 103 : 767-774.
- ^ Wade, John; Merriman, Richard William (1911). "Influence of water on the boiling point of ethyl alcohol at pressures above and below the atmospheric pressure". Journal of the Chemical Society, Transactions. 99: 997-1011. doi:10.1039/CT9119900997. 17 Mart 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 15 Mart 2023. From p. 1004: 17 Mart 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde . " … it is proposed, in order to avoid the cumbrous periphrase "mixtures having a minimum (or maximum) boiling point," to designate them as azeotropic mixtures (α, privative; ζέω, to boil)."
- ^ National Institute of Standards and Technology. (PDF). 8 Haziran 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ Rousseau, Ronald W.; James R. Fair (1987). Handbook of separation process technology. Wiley-IEEE. ss. 261-262. ISBN .
- ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 44th ed., p. 2156.
- ^ Merck Index of Chemicals and Drugs, 9th ed., monograph 4667
- ^ Clark, Jim (February 2014). "Non-Ideal Mixtures of Liquids". chemguide.co.uk. 20 Şubat 2008 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 15 Mart 2023.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bir azeotrop veya eskaynar oranlari degistirilemeyen veya basit damitma ile ayrilamayan iki veya daha fazla sivi karisimidir Bunun nedeni bir azeotrop kaynatildiginda buharin kaynamamis karisimla ayni oranlarda bilesenlere sahip olmasidir Bilesimleri damitmayla degismedigi icin azeotroplara ozellikle eski metinlerde sabit kaynama noktali karisimlar da denir Bilesik ciftlerinin bazi azeotropik karisimlari bilinmektedir ve uc veya daha fazla bilesigin bircok azeotropu da bilinmektedir Boyle bir durumda bilesenleri fraksiyonel damitma ile ayirmak mumkun degildir ve bunun yerine genellikle azeotropik damitma kullanilir Iki tur azeotrop vardir minimum kaynamali azeotrop ve maksimum kaynamali azeotrop Raoult yasasindan daha fazla pozitif sapma gosteren bir cozum belirli bir bilesimde minimum kaynamali azeotropu olusturur Ornegin fraksiyonel damitmada sekerlerin fermantasyonu ile elde edilen bir etanol su karisimi en fazla 95 hacimce etanol iceren bir cozelti verir Bu bilesim elde edildikten sonra sivi ve buhar ayni bilesime sahip olur ve daha fazla ayrilma olmaz Raoult yasasindan buyuk negatif sapma gosteren bir cozum belirli bir bilesimde maksimum kaynama azeotropu olusturur Nitrik asit ve su bu azeotrop sinifinin bir ornegidir Bu azeotrop 393 5 K 120 4 C kaynama noktasina sahip kutlece 68 nitrik asit ve 32 sudan olusan yaklasik bir bilesime sahiptir EtimolojiAzeotrop terimi Yunanca zeein kaynama ve tropos donme kelimelerinden a yoksunluk ifadesi on ekiyle kaynamada degisiklik yok genel anlamini vermek icin turetilmistir Terim 1911 de Ingiliz kimyager John Wade ve Richard William Merriman tarafindan bulundu TurleriNegatif ve pozitif azeotroplar Pozitif azeotrop kloroform ve metanol karisimiNegatif azeotrop formik asit ve su karisimi Her azeotropun karakteristik bir kaynama noktasi vardir Bir azeotropun kaynama noktasi bilesenlerinden herhangi birinin kaynama noktasi sicakligindan dusuk pozitif azeotrop veya bilesenlerinden herhangi birinin kaynama noktasindan yuksektir negatif azeotrop Pozitif azeotropun iyi bilinen bir ornegi 78 2 C de kaynayan 95 63 etanol ve 4 37 sudur kutlece Etanol 78 4 C de kaynar su 100 C de kaynar ancak azeotrop 78 2 C de kaynar bu bilesenlerinden herhangi birinden daha dusuktur Gercekten de 78 2 C herhangi bir etanol su cozeltisinin atmosferik basincta kaynayabilecegi minimum sicakliktir Genel olarak pozitif bir azeotrop bilesenlerinin diger herhangi bir oranindan daha dusuk bir sicaklikta kaynar Pozitif azeotroplara ayrica minimum kaynama karisimlari veya basinc maksimum azeotroplari da denir Genel olarak negatif bir azeotrop bilesenlerinin diger herhangi bir oranindan daha yuksek bir sicaklikta kaynar Negatif azeotroplara ayrica maksimum kaynama karisimlari veya basinc minimum azeotroplari da denir Negatif azeotropa bir ornek 20 2 ve 79 8 su kutle olarak konsantrasyonundaki hidroklorik asittir Hidrojen klorur 84 C de ve su 100 C de kaynar ancak azeotrop 110 C de kaynar bu her bir bileseninden daha yuksektir Herhangi bir hidroklorik asit cozeltisinin kaynayabilecegi maksimum sicaklik 110 C dir Bilesen sayisi Iki bilesenden olusan azeotroplara bir zamanlar anestezide yaygin olarak kullanilan bir karisim olan dietil eter 33 halotan 66 gibi ikili azeotroplar denir Ornegin benzen ve hekzaflorobenzen bir cift ikili azeotrop olusturur Uc bilesenden olusan azeotroplara uclu azeotroplar denir orn aseton metanol kloroform Ucten fazla bilesenin azeotroplari da bilinmektedir Homojen ve heterojen azeotroplar Bir karisimin bilesenleri birbirleriyle her oranda tamamen karisabiliyorsa azeotrop tipine homojen azeotrop denir Ornegin homojen bir cozelti olusturmak icin herhangi bir miktarda etanol herhangi bir miktarda su ile karistirilabilir Bilesenler tamamen karisabilir degilse karisabilirlik boslugu icinde bir azeotrop bulunabilir Bu tur azeotropa heterojen azeotrop veya heteroazeotrop denir Bir heteroazeotropik damitma iki sivi faza sahip olacaktir Ornegin aseton metanol kloroform bir ara kaynama azeotropu olusturur Ornegin esit hacimlerde kloroform 20 C de suda cozunurlugu 0 8 g 100 ml ve su birlikte calkalanir ve ardindan beklemeye birakilirsa sivi iki katmana ayrilacaktir Katmanlarin analizi ust katmanin cogunlukla icinde az miktarda kloroform cozulmus su oldugunu ve alt katmanin cogunlukla icinde az miktarda su cozulmus kloroform oldugunu gostermektedir Iki katman birlikte isitilirsa katman sistemi kloroformun 61 2 C veya suyun kaynama noktasindan 100 C daha dusuk olan 53 3 C de kaynar Her iki katmanin da gercekten mevcut olmasi kosuluyla her bir sivi katmanin ne kadarinin mevcut olduguna bakilmaksizin buhar 97 0 kloroform ve 3 0 sudan olusacaktir Buhar yeniden yogusturulursa katmanlar yogusma sivisinda yeniden sekillenecek ve bunu sabit bir oranda yapacaktir bu durumda bu ust katmandaki hacmin 4 4 u ve alt katmandaki hacmin 95 6 sidir Zeotropi Herhangi bir oranda karistirildiginda azeotrop olusturmayan solvent kombinasyonlarina zeotropik denir Azeotroplar zeotropik karisimlari ayirmada faydalidir Bir ornek bir azeotrop olusturmayan asetik asit ve sudur Buna ragmen saf asetik asidi kaynama noktasi 118 1 C bir asetik asit ve su cozeltisinden tek basina damitma yoluyla ayirmak cok zordur Ileri damitmalar gittikce daha az su ile cozeltiler urettikce her bir sonraki damitma kalan suyu uzaklastirmada daha az etkili hale gelir Cozeltiyi kuru asetik aside damitmak bu nedenle ekonomik olarak pratik degildir Ancak etil asetat suyla 70 4 C de kaynayan bir azeotrop olusturur Cekici olarak etil asetat ekleyerek azeotropu damitmak ve kalinti olarak neredeyse saf asetik asit birakmak mumkundur Bilesenlerin ayristirilmasiIki solvent negatif bir azeotrop olusturabilirse bu bilesenlerin herhangi bir karisiminin damitilmasi sonucunun orijinal karisimdan azeotroptaki bilesime daha yakin olmasina neden olacaktir Ornegin bir hidroklorik asit cozeltisi 20 2 den daha az hidrojen klorur iceriyorsa karisimin kaynatilmasi geride orijinalinden daha hidrojen klorur acisindan daha zengin bir cozelti birakacaktir Cozelti baslangicta 20 2 den fazla hidrojen klorur iceriyorsa kaynama arkasinda orijinalinden daha hidrojen klorur acisindan daha fakir bir cozelti birakacaktir Herhangi bir hidroklorik asit cozeltisinin yeterince uzun sure kaynatilmasi geride kalan cozeltinin azeotropik orana yaklasmasina neden olur Ote yandan iki solvent pozitif bir azeotrop olusturabilirse bu bilesenlerin herhangi bir karisiminin damitilmasi tortunun orijinal karisimdan azeotropta bilesimden uzaklasmasina neden olacaktir Ornegin 50 50 etanol ve su karisimi bir kez damitilirsa damitma urunu destilat damitik 80 etanol ve 20 su olacaktir bu da azeotropik karisima orijinalinden daha yakindir bu da geride kalan cozeltinin daha zayif olacagi anlamina gelir 80 20 karisimin damitilmasi 87 etanol ve 13 su olan bir damitik uretir Daha fazla tekrarlanan damitmalar 95 5 4 5 lik azeotropik orana asamali olarak yaklasan karisimlar uretecektir Hicbir sayida damitma azeotropik orani asan bir damitma urunuyle sonuclanmaz Kaynakca Moore Walter J Physical Chemistry 3rd e Prentice Hall 1962 pp 140 142 Department of Chemical Engineering University of Alicante PDF 1 Ekim 2011 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi 1913 Obituary Notices John Wade Journal of the Chemical Society Transactions 103 767 774 Wade John Merriman Richard William 1911 Influence of water on the boiling point of ethyl alcohol at pressures above and below the atmospheric pressure Journal of the Chemical Society Transactions 99 997 1011 doi 10 1039 CT9119900997 17 Mart 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 15 Mart 2023 From p 1004 17 Mart 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde it is proposed in order to avoid the cumbrous periphrase mixtures having a minimum or maximum boiling point to designate them as azeotropic mixtures a privative zew to boil National Institute of Standards and Technology PDF 8 Haziran 2011 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Rousseau Ronald W James R Fair 1987 Handbook of separation process technology Wiley IEEE ss 261 262 ISBN 978 0 471 89558 9 CRC Handbook of Chemistry and Physics 44th ed p 2156 Merck Index of Chemicals and Drugs 9th ed monograph 4667 Clark Jim February 2014 Non Ideal Mixtures of Liquids chemguide co uk 20 Subat 2008 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 15 Mart 2023