La distillazione è generalmente efficace per separare miscele di liquidi con punti di ebollizione diversi.
Tuttavia, due sostanze che non possono essere separate per distillazione sono quelle con punti di ebollizione identici o quelle che formano azeotropi.
Gli azeotropi sono miscele che bollono a temperatura costante e la composizione del vapore è la stessa del liquido.
4 punti chiave per comprendere perché alcune sostanze non possono essere separate per distillazione
1. Sostanze con punti di ebollizione identici
Se due sostanze hanno esattamente lo stesso punto di ebollizione, non possono essere separate per distillazione.
Questo perché vaporizzeranno e condenseranno insieme.
La pressione di vapore di ciascun componente contribuisce in egual misura alla pressione di vapore totale al punto di ebollizione.
Pertanto, non possono essere separati in base alla volatilità.
Questo scenario è raro, ma può verificarsi con isomeri o composti strettamente correlati.
2. Azeotropi
Gli azeotropi sono miscele che si comportano come un singolo componente perché hanno un punto di ebollizione costante.
La composizione del vapore è identica a quella del liquido.
Quindi, anche se si applica la distillazione, la miscela rimane invariata.
Esistono due tipi di azeotropi: gli azeotropi a minima ebollizione e gli azeotropi a massima ebollizione.
Gli azeotropi a minima ebollizione hanno un punto di ebollizione inferiore a quello dei loro componenti.
Gli azeotropi a massima ebollizione hanno un punto di ebollizione più alto di qualsiasi componente.
Un esempio di azeotropo a minima ebollizione è la miscela di etanolo e acqua.
Questa miscela bolle a 78,15°C, una temperatura inferiore al punto di ebollizione dell'etanolo puro (78,3°C) o dell'acqua (100°C).
Ciò rende impossibile distillare l'etanolo al 100% di purezza per semplice distillazione.
Sintesi
La distillazione non riesce a separare sostanze con punti di ebollizione identici perché vaporizzano e condensano insieme.
Inoltre, non riesce a separare gli azeotropi perché la composizione del vapore e del liquido rimane invariata durante il processo di distillazione.
Queste limitazioni evidenziano l'importanza di comprendere le proprietà delle sostanze prima di tentare di separarle per distillazione.
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