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<!DOCTYPE html>

<title>Azeotrop</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Azeotrop</span></h1>

</header>

</div>

<p>Ein <b>Azeotrop</b> oder <b>azeotropes Gemisch</b> (vom <a href="Altgriechische_Sprache" title="Altgriechische Sprache">griechischen</a> Wort <i>azeotropos</i> abgeleitet, das so viel wie „Sieden ohne Änderung“ bedeutet<sup id="cite_ref-AtkinsKurzlehrbuch_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-AtkinsKurzlehrbuch-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>) ist eine aus zwei oder mehr <a href="Chemische_Verbindung" title="Chemische Verbindung">chemischen Verbindungen</a> bestehende <a href="Fl%C3%BCssigkeit" title="Flüssigkeit">Flüssigkeit</a>, deren Dampfphase dieselbe Zusammensetzung hat wie die Flüssigphase. Das Gemisch hat einen konstanten <a href="Siedepunkt" title="Siedepunkt">Siedepunkt</a> und lässt sich somit nicht durch einfache <a href="Destillation" title="Destillation">Destillation</a> bzw. <a href="Rektifikation_(Verfahrenstechnik)" title="Rektifikation (Verfahrenstechnik)">Rektifikation</a> trennen; es verhält sich also wie ein <a href="Reinstoff" title="Reinstoff">Reinstoff</a>. Azeotropie ist das Gegenteil von <a href="Zeotropes_Gemisch" title="Zeotropes Gemisch">Zeotropie</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Physikalisch-chemische_Grundlagen">Physikalisch-chemische Grundlagen</h2></div>

<p>Wird ein flüssiges Gemisch aus zwei oder mehreren Stoffen betrachtet, das mit seinem eigenen Dampf im Gleichgewicht steht, so hat nach dem <a href="Raoultsches_Gesetz" title="Raoultsches Gesetz">Raoultschen Gesetz</a> jede Komponente des Gemisches in der Dampfphase einen <a href="Partialdruck" title="Partialdruck">Partialdruck</a>, der kleiner ist als der <a href="S%C3%A4ttigungsdampfdruck" title="Sättigungsdampfdruck">Sättigungsdampfdruck</a>, den sie als Reinstoff besitzt. Nach dem Raoultsches Gesetz ist also der Partialdruck jeder in der Mischung enthaltenen Komponente <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle i}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle i}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/add78d8608ad86e54951b8c8bd6c8d8416533d20.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:0.802ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle i}" loading="lazy"></span> durch das Produkt aus dem Stoffmengenanteil <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle x_{i}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle x_{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e87000dd6142b81d041896a30fe58f0c3acb2158.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.129ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle x_{i}}" loading="lazy"></span> und dem Gleichgewichtsdampfdruck <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle p_{i}^{*}}">

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle p_{i}^{*}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7a639fd7524a9d84c54a8f64a64afcdfa348eec4.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; margin-left: -0.089ex; width:2.313ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle p_{i}^{*}}" loading="lazy"></span>, den die Komponente als reine Substanz hat, gegeben:

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle p_{i}=x_{i}\cdot p_{i}^{*}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/98b8aa80e7bee12184f1920d1193e4e5361867c7.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; margin-left: -0.089ex; width:11.189ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle p_{i}=x_{i}\cdot p_{i}^{*}}" loading="lazy"></span>.</dd></dl>

<p>Gemische, die das Raoultsche Gesetz für alle Zusammensetzungen strikt befolgen, werden als ideale Mischungen bezeichnet. In einer idealen Mischung ergibt sich das <a href="Chemisches_Potential" title="Chemisches Potential">chemische Potential</a> der Komponenten aus der Gleichung

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mu _{i}(T,p)=\mu _{i}^{\circ }+RT\ln(x_{i})}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/8d99281c6a2e5e44d8f9baafd7da89b0831f1de9.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:25.91ex; height:3.009ex;" alt="{\displaystyle \mu _{i}(T,p)=\mu _{i}^{\circ }+RT\ln(x_{i})}" loading="lazy"></span>,</dd></dl>

<p>wobei <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \mu _{i}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mu _{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/dea0a0293841cce9eef98b55e53a92b82ae59ee4.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:2.201ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \mu _{i}}" loading="lazy"></span> das <a href="Chemisches_Potential" title="Chemisches Potential">chemische Potential</a> der Komponente <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle i}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle i}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/add78d8608ad86e54951b8c8bd6c8d8416533d20.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:0.802ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle i}" loading="lazy"></span> ist und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \mu _{i}^{\circ }}">

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mu _{i}^{\circ }}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/32546169bc3b9067092e79b6135a01e94fabf7ce.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:2.456ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle \mu _{i}^{\circ }}" loading="lazy"></span> für das chemische Potential des Standard- bzw. Referenzzustandes steht.

</p><p>Für reale Mischungen wird statt dem Stoffmengenanteil <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle x_{i}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle x_{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e87000dd6142b81d041896a30fe58f0c3acb2158.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.129ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle x_{i}}" loading="lazy"></span> die Aktivität <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle a_{i}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle a_{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0bc77764b2e74e64a63341054fa90f3e07db275f.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.029ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle a_{i}}" loading="lazy"></span> der Komponente <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle i}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle i}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/add78d8608ad86e54951b8c8bd6c8d8416533d20.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:0.802ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle i}" loading="lazy"></span> eingesetzt.

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mu _{i}(T,p)=\mu _{i}^{\circ }+RT\ln(a_{i})}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/29478c686a8c8391af9437b3e86604dfcee14e12.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:25.811ex; height:3.009ex;" alt="{\displaystyle \mu _{i}(T,p)=\mu _{i}^{\circ }+RT\ln(a_{i})}" loading="lazy"></span>.</dd></dl>

<p>Die Aktivität selbst ist über den Aktivitätskoeffizient <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma _{i}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma _{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/907e4a28946d45e5cbf3cf3c6c48de68296039c4.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:2.004ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \gamma _{i}}" loading="lazy"></span> als Proportionalitätskonstante mit dem Stoffmengenanteil <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle x_{i}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle x_{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e87000dd6142b81d041896a30fe58f0c3acb2158.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.129ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle x_{i}}" loading="lazy"></span> verknüpft:

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle a_{i}=\gamma _{i}\cdot x_{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0cc4d00c68d398837eb4033833d44e9f95770dae.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:10.94ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle a_{i}=\gamma _{i}\cdot x_{i}}" loading="lazy"></span>.</dd></dl>

<p>Somit folgt schließlich:

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mu _{i}(T,p)=\mu _{i}^{\circ }+RT\ln(\gamma _{i}x_{i})}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/d39a31cbd087514968960b1bef080520284c6d30.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:27.914ex; height:3.009ex;" alt="{\displaystyle \mu _{i}(T,p)=\mu _{i}^{\circ }+RT\ln(\gamma _{i}x_{i})}" loading="lazy"></span>.</dd></dl>

<p>Für das Raoultsche Gesetz erhält man dann:

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle p_{i}=\gamma _{i}\cdot x_{i}\cdot p_{i}^{*}=a_{i}\cdot p_{i}^{*}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/8885b92adc1435b56352b34061feed080425dd70.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; margin-left: -0.089ex; width:23.903ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle p_{i}=\gamma _{i}\cdot x_{i}\cdot p_{i}^{*}=a_{i}\cdot p_{i}^{*}}" loading="lazy"></span>.</dd></dl>

<p>Azeotrope entstehen immer dann, wenn die <a href="Partialdruck" title="Partialdruck">Partialdrücke</a> der Komponenten in der Mischung stark von den Dampfdrücken, die sich für eine ideale Mischung aus dem Raoultschen Gesetz ergeben, abweichen. Genauer gesagt bedeutet das, dass die Aktivitätskoeffizienten stark vom Wert <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma _{i}=1}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma _{i}=1}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7d7425be2929dfb94f75a94e233a5da47ef13a42.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:6.265ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle \gamma _{i}=1}" loading="lazy"></span> abweichen, also beispielsweise deutlich größer werden. Wird ein flüssiges Gemisch zweier Komponenten <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span> auf molekularer Ebene betrachtet, so kann nicht nur eine Wechselwirkung zwischen den Komponenten <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> (<span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A\leftrightarrow A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A\leftrightarrow A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/90392c6c098d760623b05a63ccd9babbb304ec26.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:7.1ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A\leftrightarrow A}" loading="lazy"></span>) oder den Komponenten <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span> (<span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B\leftrightarrow B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B\leftrightarrow B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/dd4e2ecb1ec66fe4d6a38ed9528efaaaba197e26.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:7.142ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B\leftrightarrow B}" loading="lazy"></span>) auftreten, sondern auch molekulare Interaktionen zwischen den Komponenten <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span> (<span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A\leftrightarrow B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A\leftrightarrow B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/936ab098710910e69e56ec2734dd89063ce21efa.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:7.121ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A\leftrightarrow B}" loading="lazy"></span>). Unter der Annahme idealer Mischung wären die Wechselwirkungen zwischen <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span> im Mittel gleich den mittleren Wechselwirkungen der Reinstoffe <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span>, wodurch sich für das Gesamtsystem energetisch nichts ändern würde. Für chemisch sehr ähnliche Moleküle (z. B. Gemisch aus <a href="Benzol" title="Benzol">Benzol</a> und <a href="Toluol" title="Toluol">Toluol</a>) kann diese Annahme in guter Näherung zutreffen.

</p><p>In realen Mischungen können <i>positive</i> oder <i>negative Abweichungen</i> vom Raoultschen Gesetz auftreten. Nimmt der Dampfdruck einer Mischung zweier Komponenten <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span> aufgrund der schwächeren zwischenmolekularen Wechselwirkungen (Abstoßungskräfte) im Vergleich zu den Reinstoffen einen größeren Wert als den idealen Wert an (Dampfdruckmaximum), so bildet sich ein Azeotrop mit Siedepunktsminimum. Die flüssige Phase wird somit durch die Wechselwirkung von <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> mit <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span> destabilisiert und die <a href="GE-Modelle" title="GE-Modelle">freie Exzessenthalpie</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle g^{E}}">

<msup>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle g^{E}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0f75857ff15fff9c506a227349ea9fe42e891bd2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.606ex; height:3.009ex;" alt="{\displaystyle g^{E}}" loading="lazy"></span> ist dann positiv. Diese Abweichung von Raoultschen Gesetz wird auch als positive Abweichung bezeichnet. Beispiele für derartige Systeme sind Mischungen aus <a href="1%2C4-Dioxan" title="1,4-Dioxan">1,4-Dioxan</a>/<a href="Wasser" title="Wasser">Wasser</a> oder <a href="Ethanol" title="Ethanol">Ethanol</a>/Wasser. Sind die Wechselwirkungen von <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> mit <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span> stärker als bei den Reinstoffen (Anziehungskräfte), so führt dies zu einer Stabilisierung der Mischung relativ zum idealen Verhalten. Folglich nimmt der Dampfdruck der Mischung einen kleineren Wert als den idealen Wert an (Dampfdruckminimum) und es bildet sich ein Azeotrop mit Siedepunktsmaximum. Man spricht dann von einer negativen Abweichung vom Raoultschen Gesetz. Die <a href="GE-Modelle" title="GE-Modelle">freie Exzessenthalpie</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle g^{E}}">

<msup>

</mrow>

</msup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle g^{E}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0f75857ff15fff9c506a227349ea9fe42e891bd2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.606ex; height:3.009ex;" alt="{\displaystyle g^{E}}" loading="lazy"></span> ist dann negativ. Als Beispiele können die Mischungen <a href="Chloroform" title="Chloroform">Chloroform</a>/<a href="Aceton" title="Aceton">Aceton</a> oder <a href="Salpeters%C3%A4ure" title="Salpetersäure">Salpetersäure</a>/Wasser genannt werden.<sup id="cite_ref-AtkinsKurzlehrbuch_1-1" class="reference"><a href="#cite_note-AtkinsKurzlehrbuch-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Bei azeotropen Gemischen berühren sich im Dampfdruck- (<i>p</i>-<i>x,y</i>-Diagramm) und Siedediagramm (<i>T</i>-<i>x,y</i>-Diagramm) die <a href="Phasengrenzlinie" title="Phasengrenzlinie">Siede- und Kondensationskurven</a> der einzelnen Komponenten im azeotropen Punkt. An diesem Punkt tritt eine Umkehr der relativen Flüchtigkeiten ein und der <a href="Trennfaktor" title="Trennfaktor">Trennfaktor</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \alpha }">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \alpha }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/b79333175c8b3f0840bfb4ec41b8072c83ea88d3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.488ex; height:1.676ex;" alt="{\displaystyle \alpha }" loading="lazy"></span> nimmt den Wert 1 an. In einem bestimmten Bereich diesseits und jenseits des azeotropen Punktes ist Komponente <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> die leichtflüchtigere, im anderen Bereich ist Komponente <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle B}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle B}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/47136aad860d145f75f3eed3022df827cee94d7a.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.764ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle B}" loading="lazy"></span> die leichtflüchtigere und reichert sich in der Dampfphase an.<sup id="cite_ref-ChemischTechnischesLexikon_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-ChemischTechnischesLexikon-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einteilung_von_Azeotropen">Einteilung von Azeotropen</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Druckminimum_oder_Druckmaximum">Druckminimum oder Druckmaximum</h3></div>

<p>Je nachdem, ob eine positive (<span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma >1}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma >1}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/64d24975584ef76d9a7d40e351aa3b330f67f915.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:5.523ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle \gamma >1}" loading="lazy"></span>) oder negative (<span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma <1}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma <1}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/0d2fc7ea47b14b4cbe727be1a6d404b92d1f0900.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:5.523ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle \gamma <1}" loading="lazy"></span>) Abweichung vom Raoultschen Gesetz vorliegt, können Azeotrope in positive oder negative Azeotrope eingeteilt werden.

</p>

<ul><li>Das <b>positive Azeotrop</b> entspricht im <a href="Phasendiagramm" title="Phasendiagramm"><i>p-x,y</i>-Diagramm</a> dem Stoffgemisch am <i><a href="Extremwert" title="Extremwert">Maximum</a></i> des <a href="Dampfdruck" title="Dampfdruck">Dampfdrucks</a>. Der <a href="Siedepunkt" title="Siedepunkt">Siedepunkt</a> dieses Gemisches besitzt im <a href="Phasendiagramm" title="Phasendiagramm"><i>T,x-y</i>-Diagramm</a> ein <i>Minimum</i> und liegt <i>unter</i> denjenigen der beteiligten Reinstoffe. Im Folgenden ist als Beispiel das System <a href="Chloroform" title="Chloroform">Chloroform</a>/<a href="Methanol" title="Methanol">Methanol</a> gezeigt.</li></ul>

<li class="gallerycaption">Dampfdruck- und Siedepunktsdiagramm eines positiven Azeotrops</li>

<div class="gallerytext">Dampfdruckdiagramm (<i>p</i>-<i>x,y</i>-Diagramm) einer Mischung aus Chloroform und Methanol mit Dampfdruck<i>maximum</i></div>

</li>

<div class="gallerytext">Siedediagramm (<i>T</i>-<i>x,y</i>-Diagramm) einer Mischung aus Chloroform und Methanol mit Siedepunkts<i>minimum</i></div>

</li>

</ul>

<ul><li>Das <b>negative Azeotrop</b> entspricht im <i>p-x,y</i>-Diagramm dem Stoffgemisch am <i>Minimum</i> des Dampfdrucks. Der <a href="Siedepunkt" title="Siedepunkt">Siedepunkt</a> dieses Gemisches besitzt im <a href="Phasendiagramm" title="Phasendiagramm"><i>T-x,y</i>-Diagramm</a> ein <i>Maximum</i> und liegt <i>über</i> denjenigen der beteiligten Reinstoffe. Als Beispiel ist eine Mischung aus <a href="Chloroform" title="Chloroform">Chloroform</a> und <a href="Aceton" title="Aceton">Aceton</a> gezeigt.</li></ul>

<li class="gallerycaption">Dampfdruck- und Siedepunktsdiagramm eines negativen Azeotrops</li>

<div class="gallerytext">Dampfdruckdiagramm (<i>p</i>-<i>x,y</i>-Diagramm) einer Mischung aus Chloroform und Aceton mit Dampfdruck<i>minimum</i></div>

</li>

<div class="gallerytext">Siedediagramm (<i>T</i>-<i>x,y</i>-Diagramm) einer Mischung aus Chloroform und Aceton mit Siedepunkts<i>maximum</i></div>

</li>

</ul>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Homogenes_Azeotrop_oder_Heteroazeotrop"><span id="Heteroazeotrop"></span> Homogenes Azeotrop oder Heteroazeotrop</h3></div>

<ul><li>Von einem <b>homogenen Azeotrop</b> wird gesprochen, wenn sich die azeotrope Zusammensetzung im mischbaren Bereich befindet oder die Komponenten beliebig miteinander mischbar sind. Als Beispiel für ein homogenes Azeotrop kann das Gemisch aus <a href="Ethanol" title="Ethanol">Ethanol</a>/<a href="Wasser" title="Wasser">Wasser</a> herangezogen werden.</li></ul>

<ul><li>Von einem <b>heterogenen Azeotrop</b> (Heteroazeotrop) wird gesprochen, wenn sich die Komponenten nicht vollständig ineinander lösen. Bei diesem Fall kann das Azeotrop bzw. der azeotrope Punkt in der <a href="Mischungsl%C3%BCcke" title="Mischungslücke">Mischungslücke</a> liegen. Werden die Werte der Aktivitätskoeffizienten noch größer (<span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma >>1}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma >>1}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/a1e3b0a0a062273f5c0d6f7dc891ce4347671118.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:7.331ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle \gamma >>1}" loading="lazy"></span>), so führt dies in der Regel zum Auftreten von zwei flüssigen Phasen. Ein Heteroazeotrop ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Zweiphasengebiet (waagerechte Linie) die Diagonale im <i>x</i>-<i>y</i>-Diagramm schneidet.</li></ul>

<li class="gallerycaption">Siedepunktsdiagramm und Dampf-Flüssig-Gleichgewicht eines Heteroazeotrops</li>

<div class="gallerytext">Siedepunktsdiagramm (<i>T</i>-<i>x,y</i>-Diagramm) einer Mischung aus <a href="1-Butanol" title="1-Butanol">1-Butanol</a> und <a href="Wasser" title="Wasser">Wasser</a> mit Mischungslücke</div>

</li>

<div class="gallerytext">Dampf-Flüssig-Gleichgewicht (<i>x-y</i>-Diagramm) einer Mischung aus <a href="1-Butanol" title="1-Butanol">1-Butanol</a> und <a href="Wasser" title="Wasser">Wasser</a> mit Zweiphasengebiet</div>

</li>

</ul>

<p>Bei einem Heteroazeotrop haben die Flüssigkeit und der Dampf nicht die gleiche Zusammensetzung, da die flüssige Phase bei der azeotropen Zusammensetzung instabil ist und in zwei Phasen zerfällt. Wird der Dampf mit heteroazeotroper Zusammensetzung auskondensiert, so entmischen sich die beiden Komponenten in eine Komponente A-reiche und eine Komponente B-reiche Phase (Mischungslücke).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Sattelazeotrop">Sattelazeotrop</h3></div>

<p>Ein Sattelazeotrop tritt nur in <a href="Tern%C3%A4res_Gemisch" title="Ternäres Gemisch">ternären</a> und höheren Gemischen auf. Es zeichnet sich dadurch aus, dass das ternäre (oder höhere) Azeotrop zwischen den Siedepunkten der reinen Stoffe liegt und damit weder ein Druckmaximum- noch ein Druckminimumazeotrop bildet.

</p><p>Ein typisches Beispiel ist das ternäre Gemisch aus <a href="Chloroform" title="Chloroform">Chloroform</a>, <a href="Methanol" title="Methanol">Methanol</a> und <a href="Aceton" title="Aceton">Aceton</a>. Das ternäre Azeotrop liegt dabei bei

</p>

<th>T / K

</th>

<th>P / kPa

</th>

<th>x<sub>Aceton</sub>

</th>

<th>x<sub>Chloroform</sub>

</th>

<th>x<sub>Methanol</sub>

</th>

<th>Quelle

</th></tr>

<tr>

</td></tr></tbody></table>

<p>In diesem System bilden auch alle binären Subsysteme Azeotrope, Aceton/Chloroform ein Druckminimum-, Aceton/Methanol und Methanol/Chloroform ein Druckmaximumazeotrop.

</p><p>Die Bezeichnung „Sattelazeotrop“ leitet sich direkt aus der Form des dreidimensional gezeichneten Dampf-Flüssigkeit-Gleichgewichts ab.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Thermische_Trennverfahren_azeotroper_Gemische">Thermische Trennverfahren azeotroper Gemische</h2></div>

<p>Bei engsiedenden Gemischen, deren <a href="Trennfaktor" title="Trennfaktor">Trennfaktor</a> nur wenig vom Wert eins abweicht, ist für die Trennung durch <a href="Rektifikation_(Verfahrenstechnik)" title="Rektifikation (Verfahrenstechnik)">Rektifikation</a> entweder eine hohe Zahl an theoretischen Trennstufen oder ein hohes Rücklaufverhältnis nötig, was zu hohen Investitions- und Betriebskosten führt. Nimmt der Trennfaktor gar den Wert <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \alpha =1}">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \alpha =1}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/03d67a45a44be8b8f15e99b7def2b0cf0aba1717.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:5.749ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \alpha =1}" loading="lazy"></span> an, liegt ein azeotropes Gemisch vor. Bei azeotropen Gemischen reicht selbst eine unendliche Anzahl theoretischer Trennstufen nicht mehr aus, um die Komponenten zu trennen. Da azeotrope Gemische aus Bestandteilen mit recht unterschiedlichen Eigenschaften bestehen, lassen sie sich meist leicht durch andere gängige Trennmethoden außer Rektifikation auftrennen. Beispiele wären <a href="Chromatographie" title="Chromatographie">Chromatographie</a>, Zugabe geeigneter <a href="Molekularsieb" title="Molekularsieb">Molekularsiebe</a> oder <a href="Trocknungsmittel" title="Trocknungsmittel">Trockenmittel</a> wie <a href="Magnesiumsulfat" title="Magnesiumsulfat">Magnesiumsulfat</a>, <a href="Kristallisation" title="Kristallisation">Auskristallisieren</a> einer Komponente bei niedrigen Temperaturen.

</p><p><span id="Destillation"></span>Um azeotrope Gemische trotzdem durch Destillation bzw. Rektifikation trennen zu können, sind Sonderverfahren nötig. Die vereinfachte Gleichung für den Trennfaktor <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \alpha _{1,2}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \alpha _{1,2}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f99eb9ba3ceccaa8f3a84a2672db2faea0776625.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:3.821ex; height:2.343ex;" alt="{\displaystyle \alpha _{1,2}}" loading="lazy"></span> ist über das Verhältnis der <a href="Verteilungskoeffizient" title="Verteilungskoeffizient">Verteilungskoeffizienten</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle K_{i}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle K_{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/719736a1feb0bd7e73bb1425641a61229f55bb6d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.773ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle K_{i}}" loading="lazy"></span> gegeben, die sich wiederum aus den <a href="Aktivit%C3%A4t_(Chemie)" title="Aktivität (Chemie)">Aktivitätskoeffizienten</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \gamma _{i}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \gamma _{i}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/907e4a28946d45e5cbf3cf3c6c48de68296039c4.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:2.004ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \gamma _{i}}" loading="lazy"></span> und den <a href="S%C3%A4ttigungsdampfdruck" title="Sättigungsdampfdruck">Sättigungsdampfdrücken</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle p_{i}^{S}}">

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle p_{i}^{S}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/88e834ff6f3870ac256de538b04ce01162d51684.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; margin-left: -0.089ex; width:2.551ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle p_{i}^{S}}" loading="lazy"></span> zusammensetzen:

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

<mfrac>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mfrac>

</mrow>

<mfrac>

<mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

<mrow>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mrow>

</msubsup>

</mrow>

</mfrac>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \alpha _{1,2}={\frac {K_{1}}{K_{2}}}={\frac {\gamma _{1}p_{1}^{S}}{\gamma _{2}p_{2}^{S}}}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f039edb62dadb50dcd2ea6cccec21dc520e528d7.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -3.005ex; width:19.438ex; height:7.176ex;" alt="{\displaystyle \alpha _{1,2}={\frac {K_{1}}{K_{2}}}={\frac {\gamma _{1}p_{1}^{S}}{\gamma _{2}p_{2}^{S}}}}" loading="lazy"></span></dd></dl>

<p>Da sowohl die Sättigungsdampfdrücke als auch die Aktivitätskoeffizienten von der Temperatur abhängig sind, kann der Trennfaktor durch eine Temperaturänderung (und damit verbundene Druckänderung) beeinflusst werden. Folglich kann die azeotrope Zusammensetzung durch eine Druckänderung (Temperaturänderung) stark verändert werden oder das azeotrope Verhalten gänzlich verschwinden. Dieses Phänomen kann bei der Rektifikation eines azeotropen Gemisches in zwei <a href="Rektifikationskolonne" title="Rektifikationskolonne">Rektifikationskolonnen</a>, die bei unterschiedlichen Drücken betrieben werden, ausgenutzt werden. Das Verfahren wird dann als <a href="Zweidruckverfahren" title="Zweidruckverfahren">Zweidruckverfahren</a> bezeichnet. Weitere elegante Methoden zur Trennung azeotroper Gemische bestehen in der Zugabe eines Zusatzstoffes (Entrainer) wie bei der <a href="Extraktivrektifikation" title="Extraktivrektifikation">extraktiven Rektifikation</a> und der <a href="Azeotroprektifikation" title="Azeotroprektifikation">azeotropen Rektifikation</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Dampfpermeation_und_Pervaporation">Dampfpermeation und Pervaporation</h3></div>

<p>Eine weitere Möglichkeit, ein azeotropes Ethanol-Wasser-Gemisch zu trennen, ist die Dampfpermeation. Dabei wird das Gemisch verdampft und durch eine Membraneinheit geführt. Die <a href="Membrantechnik" title="Membrantechnik">Membran</a> funktioniert wie ein Filter, d. h., deren Poren lassen nur eine Komponente passieren – hier also das Wasser. Treibende Kraft für die Trennung des Gemisches ist ein Druckunterschied zwischen dem Innenraum und dem Außenraum und die Selektivität der Membran. Somit tritt das Wasser durch die Membran durch (Permeat) und das wasserfreie Ethanol bleibt auf der anderen Seite der Membran (Retentat). So kann man Ethanol mit einer Reinheit von bis zu 99,97 % erhalten.

</p><p>Im Unterschied zur Dampfpermeation wird bei der <a href="Pervaporation" title="Pervaporation">Pervaporation</a> das flüssige Gemisch an der Membran vorbeigeführt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Dortmunder_Datenbank" title="Dortmunder Datenbank">Dortmunder Datenbank</a> – Datenbank für azeotrope und zeotrope Systeme</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><span class="noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Wiktionary"></span></span></span><b><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Azeotrop" class="extiw external" title="wikt:Azeotrop">Wiktionary: Azeotrop</a></b> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.pci.uni-heidelberg.de/pci/hvolpp/images/pc2_ss05/Azeotrope_nichtideale_Mischungen.pdf"><i>Azeotrope, Nichtideale Mischungen</i>.</a> (PDF; 139 kB) Uni Paderborn, auf Server der Uni Heidelberg</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/13/vlu/thermodyn/phasen/destillation.vlu/Page/vsc/de/ch/13/pc/thermodyn/phasen/rektifikation.vscml.html">Chemgapedia</a> (Animation)</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li><a href="Gerd_Wedler" title="Gerd Wedler">Gerd Wedler</a>, <a href="Hans-Joachim_Freund_(Chemiker)" title="Hans-Joachim Freund (Chemiker)">Hans-Joachim Freund</a>: <cite style="font-style:italic">Lehr- und Arbeitsbuch Physikalische Chemie</cite>. 7. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2018, ISBN 978-3-527-34611-0.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Azeotrop&rft.au=Gerd+Wedler%2C+Hans-Joachim+Freund&rft.btitle=Lehr-+und+Arbeitsbuch+Physikalische+Chemie&rft.date=2018&rft.edition=7&rft.genre=book&rft.isbn=9783527346110&rft.place=Weinheim&rft.pub=Wiley-VCH" style="display:none"> </span></li>

<li><a href="Peter_Atkins_(Chemiker)" title="Peter Atkins (Chemiker)">Peter W. Atkins</a>, <a href="Julio_de_Paula" title="Julio de Paula">Julio de Paula</a>: <cite style="font-style:italic">Physikalische Chemie</cite>. 5. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2013, ISBN 978-3-527-33247-2.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Azeotrop&rft.au=Peter+W.+Atkins%2C+Julio+de+Paula&rft.btitle=Physikalische+Chemie&rft.date=2013&rft.edition=5&rft.genre=book&rft.isbn=9783527332472&rft.place=Weinheim&rft.pub=Wiley-VCH" style="display:none"> </span></li>

<li><a href="Manfred_Baerns" title="Manfred Baerns">Manfred Baerns</a>, <a href="Arno_Behr_(Chemiker%2C_1952)" title="Arno Behr (Chemiker, 1952)">Arno Behr</a>, Axel Brehm, <a href="J%C3%BCrgen_Gmehling" title="Jürgen Gmehling">Jürgen Gmehling</a>, Kai-Olaf Hinrichsen, <a href="Hanns_Hofmann_(Chemiker)" title="Hanns Hofmann (Chemiker)">Hanns Hofmann</a>, Regina Palkovits, <a href="Ulfert_Onken" title="Ulfert Onken">Ulfert Onken</a>, Albert Renken: <cite style="font-style:italic">Technische Chemie</cite>. 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2013, ISBN 978-3-527-33072-0.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Azeotrop&rft.au=Manfred+Baerns%2C+Arno+Behr%2C+...&rft.btitle=Technische+Chemie&rft.date=2013&rft.edition=2&rft.genre=book&rft.isbn=9783527330720&rft.place=Weinheim&rft.pub=Wiley-VCH" style="display:none"> </span></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-AtkinsKurzlehrbuch-1"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-AtkinsKurzlehrbuch_1-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-AtkinsKurzlehrbuch_1-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"><a href="Peter_Atkins_(Chemiker)" title="Peter Atkins (Chemiker)">Peter W. Atkins</a>, <a href="Julio_de_Paula" title="Julio de Paula">Julio de Paula</a>: <cite style="font-style:italic">Kurzlehrbuch Physikalische Chemie für natur- und ingenieurwissenschaftliche Studiengänge</cite>. 5. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2020, ISBN 978-3-527-34392-8.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Azeotrop&rft.au=Peter+W.+Atkins%2C+Julio+de+Paula&rft.btitle=Kurzlehrbuch+Physikalische+Chemie+f%C3%BCr+natur-+und+ingenieurwissenschaftliche+Studieng%C3%A4nge&rft.date=2020&rft.edition=5&rft.genre=book&rft.isbn=9783527343928&rft.place=Weinheim&rft.pub=Wiley-VCH" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-ChemischTechnischesLexikon-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-ChemischTechnischesLexikon_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Dieter Osterroth: <cite style="font-style:italic">Chemisch-Technisches Lexikon</cite>. 5. Auflage. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1979, ISBN 978-3-642-67010-7.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Azeotrop&rft.au=Dieter+Osterroth&rft.btitle=Chemisch-Technisches+Lexikon&rft.date=1979&rft.edition=5&rft.genre=book&rft.isbn=9783642670107&rft.place=Berlin%2C+Heidelberg%2C+New+York&rft.pub=Springer+Verlag" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-Lang-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Lang_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Hans Lang: <cite style="font-style:italic">Über das Siedegleichgewicht des Systems Methanol-Aceton-Chloroform</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Zeitschrift_f%C3%BCr_Physikalische_Chemie" title="Zeitschrift für Physikalische Chemie">Zeitschrift für Physikalische Chemie</a></cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>196</span>, 1950, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>278–297</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1515/zpch-1950-19624">10.1515/zpch-1950-19624</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Azeotrop&rft.atitle=%C3%9Cber+das+Siedegleichgewicht+des+Systems+Methanol-Aceton-Chloroform&rft.au=Hans+Lang&rft.btitle=Zeitschrift+f%C3%BCr+Physikalische+Chemie&rft.date=1950&rft.doi=10.1515%2Fzpch-1950-19624&rft.genre=book&rft.pages=278-297&rft.volume=196" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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</body></html>