Diferencia entre destilación azeotrópica y extractiva

La destilación se define como el proceso de separación de los componentes de su mezcla líquida utilizando diversas técnicas. Si bien existen muchos métodos de destilación, incluidos los convencionales, fraccionarios, de vapor, etc., la destilación azeotrópica y la destilación extractiva son dos métodos que a menudo se confunden entre sí.

Destilación azeotrópica versus destilación extractiva

La principal diferencia entre la destilación azeotrópica y la destilación extractiva está en el proceso que cada uno sigue para separar los componentes de una mezcla. En la destilación azeotrópica, se debe formar un azeotropo en el proceso, mientras que la destilación extractiva restringe la formación de azeotrópicos.

La destilación azeotrópica se define como una técnica para separar los componentes de una mezcla azeotrópica con la ayuda de un proceso de destilación especializado. En una mezcla azeotrópica, hay más de un tipo de líquidos que no se pueden separar usando una destilación simple.

La destilación extractiva se define como un proceso de destilación de separación de dos componentes de una mezcla con la adición de un disolvente de alto punto de ebullición. El punto de ebullición del disolvente debe ser mucho más alto que los componentes de la mezcla para que no se puedan formar nuevos azeotropos.

Tabla de comparación entre destilación azeotrópica y extractiva

Parámetros de comparación Destilación azeotrópica

9459015 Aplicación Se utiliza mientras se experimenta en laboratorios. Se utiliza para la fabricación y producción. Producto Se obtiene en la parte superior de la columna. Se obtiene en la parte inferior de la columna. Proceso Es un proceso complicado. Es un proceso más simple. Tiempo Es más lento. Lleva menos tiempo.

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¿Qué es la destilación azeotrópica?

La destilación azeotrópica se define como una técnica para separar los componentes de una mezcla azeotrópica con la ayuda de un proceso de destilación especializado. En una mezcla azeotrópica, hay más de un tipo de líquidos que no se pueden separar usando una destilación simple. Esto se debe a que los líquidos hirviendo en la mezcla azeotrópica contienen las mismas proporciones.

En la destilación, los componentes de una mezcla se pueden separar debido a diferencias en sus volatilidades, mientras que, en una mezcla azeotrópica, las volatilidades de los componentes también son similares. Para superar este obstáculo, se agrega un componente volátil adicional a la mezcla, conocido como entrenador. Como resultado, la volatilidad de uno de los líquidos cambia notablemente, separándolo del otro.

Las mezclas azeotrópicas son principalmente de dos tipos, incluidos los azeotropos mínimos de ebullición, que hierven a temperaturas relativamente bajas, y los azeotropos máximos de ebullición, que hierven a temperaturas relativamente altas.

Las mezclas azeotrópicas más comúnmente conocidas están compuestas de agua y sustancias de etanol. Para separar los dos, se requieren solventes adicionales como benceno, hexano, ciclohexano, etc. En la mayoría de los casos, el benceno se usa para la destilación azeotrópica. La adición de un entrenador cambia las interacciones moleculares para eliminar el azeotropo y, por lo tanto, altera la volatilidad relativa de la mezcla.

¿Qué es la destilación extractiva?

La destilación extractiva se define como un proceso de destilación de separación de dos componentes de una mezcla con la adición de un disolvente de alto punto de ebullición. El punto de ebullición del disolvente debe ser mucho más alto que los componentes de la mezcla para que no se puedan formar nuevos azeotropos. Se asegura de que el disolvente no se vaporice en el punto de ebullición de los componentes.

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La destilación extractiva se usa más comúnmente para separar el tolueno del isooctano. La separación entre estos dos es difícil por destilación convencional ya que sus puntos de ebullición son casi similares. En tal caso, el fenol, que tiene un punto de ebullición mucho más alto que los componentes, se agrega a la mezcla.

Esto da como resultado la producción de mezcla de fenol-tolueno que sale en la parte inferior, mientras que el isooctano se recupera como un producto superior. La mezcla de fenol-tolueno se separa en una columna diferente utilizando un proceso de destilación simple. El fenol es el disolvente más utilizado en este proceso, ya que tiene un punto de ebullición más alto y evita la formación de espuma.

A diferencia de la destilación azeotrópica, este proceso restringe estrictamente la formación de nuevos azeotrópicos y separa los componentes únicamente con vaporización. Como los azeotropos están ausentes en este proceso, este proceso es mucho más simple que la destilación azeotrópica. La destilación extractiva es altamente práctica y se usa más ampliamente que otros procesos de destilación.

Diferencias principales entre destilación azeotrópica y extractiva

  1. La formación de azeotropo tiene lugar en destilación azeotrópica, mientras que no tiene lugar en destilación extractiva.
  2. En la destilación azeotrópica, el disolvente no necesita tener un punto de alto punto de ebullición, mientras que, en la destilación extractiva, el disolvente debe tener un punto de ebullición muy alto.
  3. La destilación azeotrópica es un proceso más complicado en comparación con la destilación extractiva, que es simple.
  4. La destilación azeotrópica separa el componente de la fase de vapor, mientras que la destilación extractiva separa el componente de una matriz de sustancias.
  5. El producto obtenido de la destilación azeotrópica es de la parte superior de la columna, mientras que el producto obtenido de la destilación extractiva es del fondo de la columna.
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Síntesis

La destilación azeotrópica y extractiva son dos de las técnicas de destilación más utilizadas en química. Si bien los dos son similares en muchas áreas, tienen diferencias significativas en el procesamiento. Mientras que la destilación azeotrópica requiere la producción de un azeotropo, la destilación extractiva lo evita estrictamente.

Aunque las dos son técnicas muy exitosas, se prefiere la destilación extractiva sobre la destilación azeotrópica en la mayoría de los casos. La destilación extractiva no requiere la producción de un azeotropo y, por lo tanto, es mucho más rápido y simple que otros métodos. Además, no es necesario vaporizar grandes cantidades de disolvente para separar los componentes.

Por otro lado, en algunos casos, se prefiere la destilación azeotrópica sobre la destilación extractiva. Cuando se trabaja en laboratorios, el producto final debe ser tan puro como sea posible. En la destilación extractiva, el producto nunca puede ser altamente puro ya que el solvente obtenido en el fondo de la columna de recuperación de solvente probablemente contenga impurezas. Como el producto obtenido está en la parte superior de la columna en destilación azeotrópica, es altamente puro.

La preferencia entre estos dos métodos de destilación depende únicamente del requisito. Para la mayoría de los experimentos de laboratorio, se prefiere la destilación azeotrópica, ya que es altamente pura. Por otro lado, para la fabricación y producción, la destilación extractiva es muy preferible.

  1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ie50418a002
  2. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1081/spm-120026627

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