المپياد جهاني شيمي
 آزئوتروپ (قسمت اول)
آزئوتروپ (قسمت اول)زنگ تفريح شيمي
آزئوتروپ، انواع آزئوتروپ، آزئوتروپ مثبت و منفی، آزئوتروپ همگن و ناهمگن

آزئوتروپ چيست؟

يک آزئوتروپ مخلوطي از 2 يا چند مايع با ترکيب درصد معيني است که تقطير معمولي هيچ تاثيري روي اين مخلوط ندارد. اين بدان معنا است که وقتي يک آزئوتروپ را تبخير ميکنيم ترکيب درصد مواد تشکيل دهنده ي آن در فاز بخار و مايع هيچ فرقي با هم نمي کنند. مشاهده ي اين امر اين فکر را در ما ايجاد ميکند که گويي ما يک مايع خالص را تبخير کرده ايم اما اينگونه نيست. به دليل اينکه ترکيب درصد آزئوتروپ ها با تقطير هيچ تغييري نميکند به آزئوتروپ ها (مخصوصا در نوشته هاي قديمي) مخلوط هاي ثابت با جوشاندن نيز مي گويند. کلمه ي آزئوتروپ ريشه ي يوناني داشته و به معناي نامتغير در حال جوشيدن مي باشد. آزئوتروپ هاي شامل 2 ترکيب طبقه بندي شده اند و آزئوتروپ هاي شامل 3 ترکيب يا بيشتر نيز شناخته شده اند.

انواع آزئوتروپ ها:

آزئوتروپ مثبت و منفي:

هر آزئوتروپ يک نقطه ي جوش مختص به خود دارد. دماي نقطه ي جوش يک آزئوتروپ هم ميتواند پايين تر از دماي نقطه ي جوش هر کدام از ترکيبات سازنده اش باشد (آزئوتروپ مثبت) و هم ميتواند بالاتر از دماي نقطه ي جوش هر کدام از ترکيبات سازنده اش باشد (آزئوتروپ منفي).

يک مثال شناخته شده از آزئوتروپ هاي مثبت، مخلوط 95.63% اتانول و 4.37% آب (با معيار وزن) مي باشد. اتانول در دماي 78.4 درجه ي سانتي گراد و آب در دماي 100 درجه ي سانتي گراد به جوش مي آيد ولي آزئوتروپ حاصل از اختلاط اين 2 ترکيب در دماي 78.2 درجه ي سانتي گراد به جوش مي آيد که از دماي جوش هر دو ترکيب سازنده اش کمتر است. در اصل دماي 78.2 درجه ي سانتي گراد پايين ترين دمايي است که در آن هر محلولي از اتانول و آب در فشار 1 اتمسفر به جوش مي آيد. در کل يک آزئوتروپ مثبت در دمايي پايين تر از دماي جوش مخلوط هاي همنوع خودش با ترکيب درصد متفاوت به جوش مي آيد. به آزئوتروپ مثبت مخلوط با حداقل جوشش يا آزئوتروپ هاي با حداکثر فشار (منظور همان فشار بخار است) نيز مي گويند. 
 

يک مثال براي آزئوتروپ هاي منفي هيدروکلريک اسيد با ترکيب درصد 20.2% به 79.8% آب (با معيار وزن) مي باشد. هيدروژن کلريد در دماي 84 درجه سانتي گراد و آب در دماي 100 درجه ي سانتي گراد به جوش مي آيد ولي آزئوتروپ متشکل از اين دو  در دماي 110 درجه ي سانتي گراد به جوش مي آيد که از دماي جوش هر دو ترکيب سازنده اش بالاتر است. در کل يک آزئوتروپ منفي در دمايي بالاتر از دماي جوش مخلوط هاي همنوع خودش با ترکيب درصد متفاوت به جوش مي آيد. به آزئوتروپ هاي منفي مخلوط هاي با حداکثر جوشش يا آزئوتروپ هاي با حداقل فشار مي گويند.

آزئوتروپ همگن و ناهمگن:

اگر مواد سازنده ي يک مخلوط به طور کامل امتزاج پذير نباشند يک مخلوط آزئوتروپ در مرز بين فازهاي مواد ما وجود خواهد داشت که به اين نوع آزئوتروپ، آزئوتروپ ناهمگن مي گويند. اگر مواد سازنده ي  مخلوط به طور کامل امتزاج پذير باشند نوع آزئوتروپ، آزئوتروپ همگن ناميده مي شود.

تعداد ترکيبات سازنده:

آزئوتروپ هاي ساخته شده از 2 ترکيب مانند 2 مثال بالا، آزئوتروپ هاي دوتايي ناميده ميشوند. آن هايي که از 3 ترکيب ساخته شده اند آزئوتروپ هاي سه تايي ناميده مي شوند. آزئوتروپ هاي ساخته شده از بيش از 3 ترکيب نيز به همين شکل وجود دارند.

زئوتروپي:

مجموع موادي که وقتي با هر نسبتي مخلوط شوند تشکيل آزئوتروپ نمي دهند را مواد داراي خصلت زئوتروپي مي گوييم.

تقطير مخلوط ها:

اگر 2 ماده بتوانند تشکيل يک آزئوتروپ مثبت دهند آنگاه تقطير هر مخلوطي از آن 2 ترکيب باعث مي شود که فراورده تقطير در درصد اجزاي سازنده نسبت به مخلوط اوليه به آزئوتروپ نزديک تر شود. به بيان ساده تر تقطير يک مخلوط تا جايي پيش مي رود که آن مخلوط تبديل به يک آزئوتروپ شود و ديگر خالص سازي نمي شود و از آن به بعد فقط فرايند تبخير آزئوتروپ انجام ميشود. براي مثال اگر يک مخلوط با نسبت 50/50 از اتانول و آب يک بار تقطير شود، فراورده تقطير 80% اتانول و 20% آب خواهد بود که نسبت به مخلوط اوليه به مخلوط آزئوتروپيک نزديک تر است. تقطير مخلوطي با نسبت 20/80% توليد فراورده تقطير با 87% اتانول و 13% آب مي کند. تقطيرهاي متوالي بيشتر توليد مخلوط هايي مي کند که به سمت درصد آزئوتروپيک 4.5/95.5% پيش مي روند. هر تعداد تقطير که انجام شود هرگز ياعث نمي شود که ترکيب در صد مخلوط از درصد آزئوتروپيک تجاوز کند. از طرف ديگر اگر ترکيب درصد اتانول در مخلوط اوليه بيشتر از درصد آزئوتروپيک باشد تقطير به ميزاني اتانول از مخلوط خارج مي کند تا ترکيب درصد مخلوط به درصد آزئوتروپيک نزديک شود ولي اين بار درصد اتانول از بالا به درصد آزئوتروپيک نزديک ميشود.

اگر دو ماده بتوانند يک آزئوتروپ منفي ايجاد کنند، آنگاه تقطير هر مخلوطي از آن ترکيبات باعث ميشود تا باقيمانده مخلوط، در درصد ترکيبات نسبت به مخلوط اوليه به آزئوتروپ نزديک تر شود. براي مثال اگر محلول هيدروکلريک اسيد شامل کمتر از 20.2% هيدروژن کلريد باشد، جوشاندن مخلوط يک محلول باقي ميگزارد که نسبت به محلول اوليه درصد هيدروژن کلريد بيشتري دارد. اگر محلول در ابتدابيش از 20.2% هيدروژن کلريد داشته باشد، آنگاه جوشاندن آن يک محلول باقي ميگزارد که نسبت به محلول اوليه درصد هيدروژن کلريد کمتري دارد. جوشاندن هر محلولي از هيدروکلريک اسيد به اندازه ي کافي سبب مي شود که محلولي باقي بماند که به درصد آزئوتروپيک نزديک است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1389/8/5لينک مستقيم

فرستنده :
صابره HyperLink HyperLink 1392/2/15
مـتـن : سلام میشه نقطه ی آزئوتروپ رو توی یه خط توضیح بدید.....
ممنون میشم...
پاسـخ : سلام، اگر بخواهیم نقطه آزئوتروپ را در یک نقطه توضیح دهیم می‌توان گفت نقطه‌ای که در آن نقطه یک مخلوط رفتاری مانند یک ماده خالص نشان داده و نمی‌توان اجزای آن را بصورت ساده از هم جاده کرد.

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 المپياد شيمي

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد شيمي
 پيوندها
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  5926
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  5926