Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги абу райхон беруний номидаги

6.2. Азеотроп ва экстрактив ректификация, экстракция, абсорбция

Нефть фракцияларини молекулалар турига кўра ажратиш, нефтни қайта ишлаш маҳсулотларидан аренлар, алкинлар ва алкадиенларни одатдаги ректификация йўли билан ажратиб олиш, қоидага мувофиқ кам самарадордир ва компонентларни қайнаш ҳароратларини ўзаро яқинлиги ва азеотропларни ҳосил бўлиши кўпинча амалда мумкин эмас. Масалан, бензол, циклогексан ва циклогексен, шунингдек метилциклопентан, изогептанлар билан азеотроплар ҳосил қилади.

Шунга ўхшаш углеводородлар аралашмаларини ажратишда экстракция, абсорбция, экстрактив ва азеотроп ректификациялар кенг қўлланилади. Бундай жараёнлар учун умумий бўлган ажратилаётган углеводородларга турли энергия билан таъсир этувчи селектив эритувчиларни ишлатиш мақсадга мувофиқдир.
Углеводородлар аралашмасига қутбланган эритувчи киритилганда тизим ноидеал бўлиб қолади ва ажратилувчи компонентларни ажратувчи агент иштирокидаги нисбий учувчанлик коэффициенти қиймати (_р) қуйидагича ифодаланади:

бу ерда: ва - компонентларни активлик коэффициентлари. Компонентларни нисбий учувчанлигини ўзгариши эритувчини селективлиги ёки танловчанлиги (S):

Активлик коэффициентларини қиймати авваламбор молекулалараро ўзаро таъсир энегияларига боғлиқдир:

бу ерда: _А – А углеводородни С эритувчидаги активлик коэффициенти; К- углеводород ва эритувчи молекулаларининг ҳажмлари нисбатига боғлиқ константа; Е_АА, Е_СС, Е_АС- углеводороднинг, эритувчи молекулаларининг ва углеводород молекуласи билан эритувчи молекулаларининг ўзаро таъсир энергиялари.
Турли гомолитик қатор углеводородларни (молекулалардаги бир хил сонли углеродларда) қутбланган эритувчилардаги активлик коэффициент қийматлари қоидага биноан қуйидаги кетма-кетликда ўзгаради.

алканлар  циклоалканлар  алкенлар  алкадиенлар  алкинлар 

аренлар

Активлик коэффициентларини ўзгариш характери углеводородлар табиатига боғлиқлиги билан тушунтирилиб, худди юқорида кўрсатилган кетма-кетликда углеводород ва эритувчи молекулалари орасидаги тортишиш кучини ошиб боришини аниқлайди.

Алкенлар, алкинлар ва аренлар тўйинган углеводородлардан фарқли ўлароқ, -орбитални эгаллаган электронлар ҳисобига специфик ўзаро таьсирда бўлган электронакцепторли эритувчи молекуласи углерод билан -комплекс ҳосил қилиш қобилиятига эга:

–Комплексларнинг барқарорлиги углеводород молекулаларининг электрон-донорлик қобилиятини ошиши ва эритувчи молекулаларида зарядлар нотекис тақсимланишининг кучайиши билан ортади. Айрим ҳолларда –комплекслар шунчалик барқарорки, улар характерли эриш ҳароратга эга, масалан, аренларнинг пикрин кислота, 2,4,7-тринитрофлурен, пентафторнитробензол билан ҳосил қилган комплекслари шулар жумласидандир.
Ўзига хос ўзаро таъсирлашуви бошқа кўриниши, айниқса, –алкинлар ва протонли эритувчилар учун характерли бўлган водородли боғларни ҳосил бўлишидир.
Алканлардан аренларга ўтиш кетма-кетлигида молекулаларни бирлик ҳажмига тўғри келган қутбланиш ортади, шундай экан Ван-дер-Ваальс кучлари, хусусан индукцион ўзаро таъсир энергияси ҳам кўпаяди.
Ажратилаётган углеводородлар билан эритувчи молекулаларининг ўзаро таъсир энергияси қанчалик кўп фарқланса, эритувчининг селективлиги шунчалик юқори бўлади. Селективлик, –комплексларни юқори барқарорлигига боғлиқ ҳолда ҳароратни пасайиши ва тизимадаги эритувчи концентрациясини ошиши билан ортади. Селективлик, берилган ҳароратдаги максимал қийматига углеводородларни чексиз суюлтирилганда эришилади:

бу ерда: ва ⁰ – эритувчи билан чексиз суюлтирилган углеводородларни активлик коэффициентлари.
S_макс катталиги турли эритувчилар селективликларини экстракция, абсорбция, экстрактив ва азеотроп ректификация жараёнларида таққослаб ишлатиш учун қулайдир.
Масалан, 6.2-жадвалда гексан-бензол тизимига нисбатан саноатда қўлланиладиган қатор энг самарали ажратувчи агентлар учун селективлик қийматлари келтирилган.