La distillation est généralement efficace pour séparer des mélanges de liquides ayant des points d'ébullition différents.
Toutefois, deux substances ne peuvent être séparées par distillation : celles dont les points d'ébullition sont identiques et celles qui forment des azéotropes.
Les azéotropes sont des mélanges qui bouillonnent à une température constante et dont la composition de la vapeur est la même que celle du liquide.
4 points clés pour comprendre pourquoi certaines substances ne peuvent être séparées par distillation
1. Substances ayant des points d'ébullition identiques
Si deux substances ont exactement le même point d'ébullition, elles ne peuvent pas être séparées par distillation.
En effet, elles se vaporisent et se condensent ensemble.
La pression de vapeur de chaque composant contribue de manière égale à la pression de vapeur totale au point d'ébullition.
Ils ne peuvent donc pas être séparés sur la base de leur volatilité.
Ce scénario est rare mais peut se produire avec des isomères ou des composés étroitement apparentés.
2. Azéotropes
Les azéotropes sont des mélanges qui se comportent comme un seul composant parce qu'ils ont un point d'ébullition constant.
La composition de la vapeur est identique à celle du liquide.
Ainsi, même en cas de distillation, le mélange reste inchangé.
Il existe deux types d'azéotropes : les azéotropes à point d'ébullition minimal et les azéotropes à point d'ébullition maximal.
Les azéotropes à ébullition minimale ont un point d'ébullition inférieur à celui de n'importe lequel de leurs composants.
Les azéotropes à ébullition maximale ont un point d'ébullition plus élevé que n'importe lequel de leurs composants.
Un exemple d'azéotrope à ébullition minimale est le mélange d'éthanol et d'eau.
Ce mélange bout à 78,15°C, une température inférieure au point d'ébullition de l'éthanol pur (78,3°C) ou de l'eau (100°C).
Il est donc impossible de distiller l'éthanol à 100 % par simple distillation.
Résumé
La distillation ne permet pas de séparer des substances dont les points d'ébullition sont identiques, car elles se vaporisent et se condensent ensemble.
Elle échoue également avec les azéotropes, car les compositions de la vapeur et du liquide restent les mêmes tout au long du processus de distillation.
Ces limites soulignent l'importance de comprendre les propriétés des substances avant d'essayer de les séparer par distillation.
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