پرسش

نقطه آزئوتروپ چیست؟

پاسخ

نقطه ی آزئوتروپ چیست؟
می دانید هنگامی كه مخلوطی از دو مایع جوشیده می شود، دما را افزایش می دهیم تا جاییكه ابتدا یكی از مایعها به جوش آید و تا اتمام مایع اول، دما ثابت می ماند. این دمای جوش مایعی است كه دمای جوش ان كمتر است و بنابراین فشار بخار كافی برای جوشیدن آن زودتر مهیا می شود.
پس از اتمام مایع اول، با ادامه حرارت دادن، دما افزایش می یابد تا اینكه به نقطه ی جوش مایع دوم برسد. دوباره دما در اینجا ثابت می ماند تا اینكه تمام مایع دوم نیز تبخیر شود.
اما موقعی كه مایعی با یك تركیب درصد خاص، می جوشد ، بخار و مایع تركیب یكسانی خواهند داشت. از آنجایی كه عمل تبخیر، تركیب مایع را تغییر نمی دهد، در این تركیب درصد خاص، كل نمونه ی مایع در دمای ثابتی خواهد جوشید. چنین محلولی با دمای جوش ثابت را یك آزئوتروپ می نامند. رفتار جوش محلول آزئوتروپ به رفتار جوش تركیب خالص شباهت دارد. البته تركیب آزئوتروپ به فشار بستگی دارد. مخلوطی كه در یك فشار رفتار آزئوتروپ از خود نشان می دهد، در فشار متفاوت دیگری، دیگر در محدوده ای از دما، نه در یك دمای ثابت، خواهد جوشید.
به عبارت دیگر، بسیاری از محلولهای همگن مواد آلی تقریبا" ایده آل عمل می كنند. ولی مخلوط تعداد زیادی از مایعات نحوه ی عملشان ایده آل نمی باشد. محلول هایی كه فشار بخار بیشتری از فشار پیش بینی شده (مطابق قانون را ئولیت) ایجاد می كنند، گفته می شود انحراف مثبت دارند و بعكس آنهاییكه فشار بخار كمتری ایجاد می كنند، انحراف منفی دارند.
در انحراف مثبت نیروی جاذبه ی بین مولكولهای اجزای مختلف، ضعیف تر از نیروی جاذبه بین مولكولهای مشابه یك جزء استABبنابراین وقتی تركیب درصد محلول، به یك مقدار معینی می رسد كه در این حالت تركیب درصد بخار و مایع برابر باشد، به محلول با این تركیب درصد مشخص، مخلوط آزئوتروپ با جوش مینیمم نامیده می شود . در انحراف منفی از قانون رائولت، نیروی جاذبه بین مولكولهای مختلف دو جزء سازنده، قویتر از نیروی جاذبه بین مولكولهای مشابه یك جزء می باشد. و در تركیب درصد معینی، محلول آزئوتروپ با جوش ماكزیمم را به وجود می آورد. البته باید به نمودارهای درجه حرارت بر حسب تركیب درصد مربوطه در كتابهای شیمی فیزیك مراجعه بفرمایید.
حال باید برای تقطیر یك مخلوط به منظور جداسازی اجزای ان از یكدیگر، تركیب درصد مخلوط در نقطه ی آزئوتروپ نباشد، زیرا در اینصورت دوباره هر دو مایع با یكدیگر می جوشند. تركیب درصد آن باید قبل یا بعد از نقطه ی آزئوتروپ باشد.
شکستن آزئوتروپ یا AZOTROPE BREAKING به جداسازی مخلوط آزئوتروپ گفته می شود. چون در نقطه ی آزئوترپ نمی توان برای جداسازی مخلوط نمی توان از تقطیر استفاده کرد، جداسازی اجزای محلول در نقطه ی آزئوتروپ برای دانشمندان جالب است.
مثال های زیر با ترکیب درصدهای ذکر شده مواردی از آزئوتروپ می باشد:
NITRIC ACID (68%) / WATER, (NEGATIVE AZEOTROPE)
PERCHLORIC ACID (28.4%) / WATER, BOILS AT 203 °C (NEGATIVE AZEOTROPE)
HYDROFLUORIC ACID (35.6%) / WATER, BOILS AT 111.35 °C (NEGATIVE AZEOTROPE)
ETHANOL (96%) / WATER, BOILS AT 78.1 °C
SULFURIC ACID (98.3%) / WATER, BOILS AT 338 °C
ACETONE / METHANOL / CHLOROFORM FORM AN INTERMEDIATE BOILING (SADDLE) AZEOTROPE
DIETHYL ETHER (33%) / HALOTHANE (66%)
HTTP://EN.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/AZEOTROPE
پیروز و سربلند باشید.