Azeotropik Distilasyon Nedir?

AZEOTROPİK DİSTİLASYON
Azeotropİk distilasyon Nedir?
Azeotropik distilasyon endüstride sıkça kullanılan özel bir distilasyon işlemidir Azeotropik distilasyon işleminin ilk görüldüğü seneler yirminci yüzyılın başlarıdır İlk olarak etanol’ün dehidrasyonu işleminde kullanılmıştır Bu işlemde üçlü bir azeotrop olan benzen-etanol-su sisteminde kullanılmıştır Azeotropik distilasyon su içermeyen zor ayrılan karşımlar için de kullanılır Örneğin benzenin; metanol, nitrometan, kullanılarak parafinlerden ayrılmasında, amonyak ayırma ajanı kullanılarak bütadienden bütan ve bütenin ayrılması işleminde de kullanılır
Azeotropik distilasyon başlığı altında, konunun rahat anlaşılması açısından, bazı alt başlıklara da ihtiyaç vardır Bunlar distilasyon işlemine adını veren “azeotrop”lardır
Azeotroplar:
Azeotropinin görülmesi için, sıvı karışımlarda sıvı ve buhar fazın konsantrasyonlarının eşit halde bulunması gerekir Böyle bir karışımı kısmi buharlaştırma yöntemleriyle ayırmamız mümkün değildir Azeotroplar literatürde iki şekilde sınıflandırlır “Minimum kaynayan” ve “maksimum kaynayan” azeotroplar olmak üzere iki ayrı şekilde isimlendirilir Minimum kaynayan azeotroplar, azeotrop oluşturan sıvıların saf haldeki kaynama noktalarından daha düşük sıcaklıklarda kaynayan karışımlara denir Maksimum kaynayan azeotroplar ise azeotrop oluşturan sıvıların saf haldeki kaynama noktalarından daha yüksek kaynama noktasına sahip karışımlardır Bilinen azeotropların %90’ı minimum kaynama gösteren azeotroplardır
Azeotropların varlığında çalışan bir sistemde karışım için ideal diyemeyiz Bu durum Raoult yasasında sapmalara neden olur Kaynama noktaları birbirine yakın olan sıvılar, kaynama noktaları birbirinden daha fazla olan ( > 30oC ) karışımlardan daha çok azeotropizm gösterir Bu sebepledir ki sistemde görülen ideallikten sapmalar ve yakın kaynama noktasının görülmesi sistemde azeotropinin varlığını gösterir
Araştırmaların çoğu azeotropların ikili ya da üçlü karışımlar halinde olduklarını göstermiştir İki azeotroplara en bilinen örnek olarak etanol-su karşımını verebiliriz Atmosferik basınç altında kaynama noktaları söyledir:
Etanol-su azeotropu 782 oC
Ethanol 784 oC
Su 100 oC

Bu karışıma benzeni de eklediğimizde durum çok daha farklı bir hal alıyor Üçlü bir azeotrop örneğinede benzen-su-etanol karışımını vermek yerinde olur
Etanol-benzen-su azeotropu 649 oC