Mahalagang Pagkakaiba – Azeotropic kumpara sa Extractive Distillation
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng azeotropic at extractive distillation ay na sa azeotropic distillation, ang pagbuo ng isang azeotrope ay kinakailangan upang paghiwalayin ang mga bahagi ng isang mixture samantalang, sa extractive distillation, walang azeotrope formation na nagaganap.
Ang Distillation ay ang proseso ng paglilinis ng likido sa pamamagitan ng proseso ng pag-init at paglamig. Sa azeotropic distillation, ang isang azeotrope ay nabuo bago ang paghihiwalay ng mga bahagi mula sa isang timpla. Ang azeotrope ay isang halo ng mga sangkap na may pare-parehong punto ng kumukulo. Sa proseso ng extractive distillation, hindi na kailangang bumuo ng azeotrope. Sa pamamaraang iyon, ang isang ikatlong bahagi ay idinagdag sa isang binary mixture. Ang ikatlong bahaging ito ay maaaring makaapekto sa pagkasumpungin ng mga kasalukuyang bahagi.
Ano ang Azeotropic Distillation?
Ang Azeotropic distillation ay isang separation technique na ginagamit upang paghiwalayin ang mga bahagi ng isang mixture sa pamamagitan ng pagbuo ng azeotrope. Ang mga azeotrop ay mga pinaghalong sangkap na may pare-parehong punto ng kumukulo. Ang ganitong uri ng timpla ay hindi maaaring paghiwalayin sa mga bahagi sa pamamagitan ng simpleng distillation dahil ang lahat ng mga sangkap ay may parehong punto ng kumukulo. Kapag ang isang azeotropic mixture ay pinakuluan, ang proporsyon ng mga bahagi sa likido at ang vapor phase nito ay pantay.
Sa azeotropic distillation method, isang bagong component (kilala bilang entrainer) ang idinaragdag sa azeotropic mixture upang bumuo ng bagong azeotrope na kumukulo sa mas mababang temperatura kaysa sa kasalukuyang azeotrope. Pagkatapos ang system ay may dalawang hindi mapaghalo na likidong phase na may magkaibang mga punto ng pagkulo (heterogeneous).
Figure 01: Ang Sistema ng Paghihiwalay ng Ethanol (E) sa tubig (W) gamit ang Benzene (B)
Halimbawa, isaalang-alang natin ang pinaghalong ethanol at tubig. Ito ay kilala bilang isang binary azeotrope dahil mayroong dalawang halo-halong sangkap sa pinaghalong. Kung ang benzene ay idinagdag bilang entrainer sa halo na ito, maaari itong makaapekto sa pagkasumpungin ng iba pang mga bahagi sa pinaghalong. Ang timpla ay tinatawag na ngayong tertiary azeotrope dahil mayroong tatlong sangkap sa pinaghalong. Kapag ang halo na ito ay distilled, ito ay kilala bilang azeotropic distillation.
Ano ang Extractive Distillation?
Ang Extractive distillation ay isang diskarte sa paghihiwalay na kinabibilangan ng pagdaragdag ng ikatlong bahagi sa isang binary mixture upang payagan ang paghihiwalay ng dalawang bahagi. Gayunpaman, ang ikatlong bahagi ay hindi umuusok sa panahon ng proseso ng paglilinis; ang ikatlong bahagi ay dapat na hindi gaanong pabagu-bago. O kung hindi, dapat itong magkaroon ng mas mataas na punto ng kumukulo.
Kung ang binary mixture ay may dalawang bahagi na may medyo magkatulad na punto ng pagkulo, hindi maaaring paghiwalayin ang mga bahaging ito sa pamamagitan ng simpleng distillation. Nangyayari ito dahil ang parehong mga bahagi ay magiging singaw sa halos magkatulad na temperatura (mahinang resolution).
Figure 02: Isang System na Nagpapakita ng Extractive Distillation ng A at B Mixture gamit ang E Solvent
Sa panahon ng proseso ng extractive distillation, hindi nabuo ang isang azeotrope. Ang proseso ay nagsasangkot ng isang solvent na may napakababang pagkasumpungin bilang solvent ng pinaghalong bahagi. Ito ay kilala bilang ang separation solvent. Sa panahon ng distillation, ang sangkap na may pinakamataas na pagkasumpungin ay madaling ma-vaporize bilang nangungunang produkto. Ang natitira ay ang solvent at ang iba pang bahagi (sa binary mixture). Dahil ang solvent ay hindi bumubuo ng isang azeotrope na may pangalawang bahagi, madali rin itong mapaghihiwalay gamit ang magagamit na paraan.
Halimbawa, ang pagkuha ng toluene mula sa paraffin ay maaaring gawin sa paraan ng extractive distillation. Ang pinaghalong toluene at iso-octane ay may halos magkaparehong molekular na timbang. Samakatuwid, ang paghihiwalay ng toluene sa halo na ito ay napakahirap. Ngunit kapag ang phenol ay idinagdag sa halo na ito, ang kumukulo na punto ng iso-octane ay tumataas. Ginagawa nitong madaling paghiwalayin ang toluene mula sa pinaghalong ito.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Azeotropic at Extractive Distillation?
Azeotropic vs Extractive Distillation |
|
| Ang azeotropic distillation ay isang separation technique na ginagamit upang paghiwalayin ang mga bahagi ng isang mixture sa pamamagitan ng pagbuo ng azeotrope. | Ang extractive distillation ay isang separation technique na kinabibilangan ng pagdaragdag ng ikatlong bahagi sa isang binary mixture upang payagan ang paghihiwalay ng dalawang bahagi. |
| Technique | |
| Sa azeotropic distillation technique, ang pagbuo ng azeotrope bago ang distillation ay mahalaga. | Sa extractive distillation technique, isang non-volatile component ang idinaragdag sa mixture na maaaring makaapekto sa volatility ng mga component sa mixture. |
| Paghihiwalay | |
| Ang azeotropic distillation ay naghihiwalay sa isang bahagi sa vapor phase na may parehong kemikal na komposisyon tulad ng sa liquid phase. | Ang extractive distillation ay naghihiwalay sa isang bahagi mula sa isang matrix ng mga substance. |
Buod – Azeotropic vs Extractive Distillation
Ang Distillation ay isang kemikal na pamamaraan na ginagamit para sa paghihiwalay ng iba't ibang bahagi sa isang timpla. Maraming uri ng mga diskarte sa distillation, ang simpleng distillation ang pinakasimpleng uri. Ang azeotropic distillation at extractive distillation ay dalawang mahalagang uri ng distillation. Ang pagkakaiba sa pagitan ng azeotropic at extractive distillation ay ang pagbuo ng azeotrope ay kinakailangan upang paghiwalayin ang mga bahagi ng isang mixture samantalang, sa extractive distillation, walang azeotrope formation na nagaganap.
