同種および異種は、2 種類の共沸混合物です。均質共沸混合物は混和性液体です。不均一な共沸混合物は、混和しない液体です。不均一な共沸混合物は、凝縮プロセスの後、2 つの液相を介して形成されます。したがって、これらの共沸混合物は沸点が高い。
均一共沸混合物の場合、これらの共沸混合物の分離に使用される 2 つの方法があります:圧力スイングと抽出蒸留です。共沸混合物と他の化合物/混合物との違いは、共沸混合物は蒸留中および蒸留後に化学組成を維持することです。これは、ゾエトロープと呼ばれる他の物質とは対照的です。これは、蒸留プロセスで使用される液体と蒸気が同じ化学的性質を持つことを伴います。このため、単純な蒸留プロセスでは成分の分離に役立たず、他の方法を使用する必要があります。
さまざまなタイプの共沸混合物
共沸混合物を分類する方法は多数あります。たとえば、組成に基づいて均一か不均一かなどです。均質な共沸混合物は混和性がある物質ですが、後者は混和せず、異なる層に分かれています。
共沸混合物を分類する別の方法は、正および負の共沸混合物です。
構成成分の沸点よりも沸点が低いものは、正の共沸混合物と呼ばれます。これらの共沸混合物は、ラウルの法則からの大きな正の偏差も示しています。
一方、負の共沸混合物は、沸点がその成分の沸点よりも高いものです。これらは、ラウルの法則からの大きな負の偏差を示しています。
Raoult の法則は、理想的なソリューションでは、異なる分子間で作用する分子間力は、類似した分子間で作用する力と同じであると述べています。これは、蒸気圧が溶液の溶媒部分に適用される場合、溶媒のモル分率でスケーリングされた同様の温度で純粋な溶媒に適用される圧力に等しいことを意味します.
共沸混合物を二元または三元に分類することもできます。二元共沸混合物は、エタノールと水のような 2 つの成分のみを含む混合物です。三元共沸混合物は、クロロホルム、メタノール、アセトンの混合物など、3 つの成分を含む共沸混合物です。
例
今日の業界で使用されている共沸混合物の多くの例と、天然に存在するものもあります。それらの 1 つは、エタノールと水の溶液です。 60% エタノールと水の混合物を沸騰させると、60% エタノールと水の蒸気が発生します。アルコールと水は混和性であるため、この共沸混合物も均一になります。
別の種類の共沸混合物は、クロロホルムと水の共沸混合物です。ただし、この種の混合物は不均一な共沸混合物です。これは、これら 2 つの液体を混合すると観察できます。これらは 2 つの層を形成し、上層は主に水と少量のクロロホルムで構成され、次の層ではその逆になります。この混合物の沸点は、水またはクロロホルムの沸点よりも低いことが観察されます。
不均一共沸混合物と均一共沸混合物の違い
均一共沸混合物と不均一共沸混合物の主な違いは、均一共沸混合物は溶液全体に 1 つの相しかないのに対し、不均一共沸混合物は複数の相を持ち、それぞれが異なることです。
均一な共沸混合物の場合、組成は混合物全体で一定であるため、そのような領域は 1 つしかありません。これは、組成全体が均一であるためです。
一方、不均一な共沸混合物では、さまざまな部分がさまざまな組成を持っているため、複数の相が存在します。
塩と水の混合物では、上部の領域は、最下部の部分と同じ割合の塩と水の組成を持ちます。これは、均一な共沸混合物の例です。
一方、砂と水の混合物では、砂の割合は上部より下部に多く、水の場合はその逆です。不均一な共沸混合物の例です。
結論
共沸混合物は、一定の沸点を持ち、蒸気の形と同じ成分を共有する 2 つ以上の液体の混合物です。このため、共沸混合物は単純な蒸留法では分離できず、分離前に複数の蒸留チャンバーで圧力を変更するか、混合物に余分な成分を追加する必要があります。
上記の記事では、共沸混合物について詳しく説明し、共沸混合物をさまざまなカテゴリに分類する方法と、エチル アルコールと水またはクロロホルムと水の混合物などのさまざまな共沸混合物の例についても説明しました。
