共沸の例

一定の温度と所定の圧力で沸騰する 2 つ以上の液体の二元混合物は、液相と気相の両方で濃度と組成が類似しています。これは共沸混合物と言われています。このような混合物では、一方の成分が他方よりも揮発性が高くなります。圧力は共沸圧力と呼ばれます。この温度は共沸温度と呼ばれます。分別蒸留は、共沸混合物を分離する分離方法と呼ばれます。ベンゼンやトルエンなどの化合物は、水と混合すると適切な共沸混合物を形成します。共沸混合物を形成するために、両方の化合物が一定の組成で取り込まれます。

共沸蒸留

共沸蒸留プロセスに関する重要な情報を次に示します。

• 共沸蒸留は、沸騰している液体混合物中の 2 つの異なる揮発性混合物を分離するプロセスです。
• 共沸蒸留は、研究所や産業で一般的に使用されている、不可欠で独自の蒸留プロセスです。
• 共沸混合物は通常の蒸留法では分離できないため、追加の第 3 成分が混合物に追加されます。
• 3 番目の追加コンポーネントは エントレーナー と呼ばれます。
• エントレーナーは液体の 1 つの揮発性を高め、他の液体よりも重要なものにして分離を可能にします。
• 一般に、共沸剤は電荷と共に添加されます。次に、すべての成分が除去されるまで蒸留を続け、残りの成分として共沸剤と塔底生成物のみを残します。

共沸混合物の種類は何ですか?

Raoult の法則の導出を使用すると、共沸混合物はその組成に基づいて 4 つのタイプに分類されます。それらは以下のとおりです。

• 不均一および均一共沸混合物

異種共沸混合物は完全には混和しません。例えば、クロロホルムと水の水性混合物は不均一共沸混合物の例です。一方、均質な共沸混合物の成分は完全に混和します。したがって、均一な共沸混合物を形成するために、任意の割合のエタノールを水に加えることができます。

• 最小沸騰共沸混合物

沸点が純粋な構成成分よりも低い/低い共沸混合物は、最低沸点共沸混合物と呼ばれます。それらは、特定の組成でラウルの法則から大きな正の偏差を示すため、正の共沸混合物としても知られています。例えば、水とエタノール。水は 100℃ で沸騰し、エタノールは 78.5℃ で沸騰し、この共沸混合物は 78.2℃ で沸騰します。

• 最大沸騰共沸混合物

沸点が純粋な成分の成分よりも高い共沸混合物は、最大沸点共沸混合物と呼ばれます。それらは、特定の組成でラウルの法則から大きな負の偏差を示すため、負の共沸混合物としても知られています。たとえば、水と塩化水素です。水は 1000C で沸騰し、HCl は -840C で沸騰し、この共沸混合物は 1100C で沸騰します。

• 二元共沸

2 つの成分を持つ共沸混合物は、二元共沸混合物として知られています。たとえば、ジエチル エーテルとハロタンの混合物です。

共沸混合物の例を挙げてください

共沸混合物の例を次に示します:

• ジエチル エーテル 33% とハロタン 66% の混合物は、一般的に麻酔に使用されます。
• 水と塩化水素の混合物。水は 1000C で沸騰し、HCl は -840C で沸騰し、この共沸混合物は 1100C で沸騰します。
• 水とエタノールの混合物。水は 100℃ で沸騰し、エタノールは 78.5℃ で沸騰し、この共沸混合物は 78.2℃ で沸騰します。
• クロロホルムと水の混合物
• エチル アルコール 96% と水 4% の混合物は 78.1℃ で沸騰します。
• 硝酸 68% と水 32% の混合物は 120.4 °C で沸騰します。
• フッ化水素酸 35.6% と水 64.4% の混合物は、111.35°C で沸騰します。
• 過塩素酸 71.6% と水 28.4% の混合物は 203°C で沸騰します。
• 硫酸 98.3% と水 1.7% の混合物は 338°C で沸騰します。
• 水 1.2% とジエチル エーテル 98.8% の混合物
• アセトン 30%、クロロホルム 47%、メタノール 23% の混合物は 57.5 °C で沸騰します。
• 水 13.5% とトルエン 86.5% の混合物は 84.1°C で沸騰します。
• 水 1.3% とジエチル エーテル 98.7% の混合物は 34.2°C で沸騰します。
• 水 1.4% とペンタン 98.6% の混合物は 34.6°C で沸騰します。
• メタノール 12.1% とケトン 87.9% の混合物は 55.5°C で沸騰します。
• メタノール 72.5% とトルエン 32.0% の混合物は 63.5°C で沸騰します。
• エタノール 68.0% とトルエン 32.0% の混合物は 76.7°C で沸騰します。

結論

このトピックでは、共沸混合物について学びました。次に、共沸混合物を詳細に調べました。また、共沸蒸留についても説明しました。次に、共沸混合物の種類を見ました。また、トピックをよりよく理解するために、さまざまな共沸混合物の例が含まれています。これは化学の学生にとって非常に重要なトピックです。また、IIT/JEE/NEET 試験を受ける学生や志望者にも役立ちます。