O que é um azeótropo de ebulição mínimo?

O que é um azeótropo de ebulição mínimo?

Um azeótropo de ebulição mínimo é uma mistura líquida que tem um ponto de ebulição mais baixo do que suas partes individuais. Os azeótropos, também chamados de misturas em ebulição constante, são combinações feitas de dois ou mais líquidos cuja composição química não pode ser alterada por destilação. O ponto de ebulição de um azeótropo é uma constante, porque o vapor produzido quando ele ferve é idêntico em composição à mistura líquida.

A palavra "azeótropo" foi usada pela primeira vez para descrever este tipo de mistura pelos químicos Richard Merriman e John Wade em 1911. A palavra é derivada das palavras gregas que significam "ferver" e "girando", e do prefixo grego que significa "Não", fazendo com que a palavra signifique literalmente "não ligue a fervura". Os azeótropos contendo duas substâncias são chamados de azeótropos binários. Os azeótropos compostos de três substâncias são chamados de azeótropos ternários.

Existem dois tipos de azeótropos: fervura mínima e fervura máxima. Enquanto os azeótropos de ponto de ebulição mínimo têm um ponto de ebulição menor do que qualquer uma das partes que constituem a mistura, os azeótropos de ponto de ebulição máximo têm um ponto de ebulição mais alto do que suas partes individuais. Azeótropos de ponto de ebulição mínimo também são chamados de azeótropos positivos, enquanto azeótropos de ponto de ebulição máximo podem ser chamados de azeótropos negativos.

Devido à sua natureza única, azeótropos com ponto mínimo de ebulição não podem ser separados por destilação simples. Na destilação simples, uma mistura é vaporizada e o material é condensado em uma tentativa. Como os azeótropos não têm uma curva ideal de vapor-líquido, eles passam por um processo chamado destilação fracionada. Na destilação fracionada, a mistura é vaporizada e condensada várias vezes até que os componentes sejam separados em partes puras.

Um exemplo de um azeótropo de ponto de ebulição mínimo é 4,37% de água e 95,63% de etanol. Enquanto o ponto de ebulição da água é 100 graus Celsius e o ponto de ebulição do etanol é 78,4 graus Celsius, uma mistura dos dois ferve a 78,2 graus Celsius, menos do que qualquer uma das substâncias individuais.

79,8% de água e 20,2% de ácido clorídrico é um exemplo de um azeótropo de ponto de ebulição máximo. Enquanto o ácido clorídrico geralmente ferve a -84 graus Celsius e a água ferve a 100 graus Celsius, a mistura ferve a 110 graus Celsius, uma temperatura mais alta do que qualquer um dos pontos de ebulição individuais.