Ein Azeotrop ist ein Mischung von Flüssigkeiten das behält seine Zusammensetzung und Siedepunkt während Destillation. Es ist auch als azeotrope Mischung oder Mischung mit konstantem Siedepunkt bekannt. Azeotropie tritt auf, wenn eine Mischung ist gekocht um einen Dampf zu erzeugen, der die gleiche Zusammensetzung wie die Flüssigkeit hat. Der Begriff wird abgeleitet, indem das Präfix "a", was "nein" bedeutet, und die griechischen Wörter für Kochen und Drehen kombiniert werden. Das Wort wurde erstmals 1911 in einer Veröffentlichung der englischen Chemiker John Wade (1864–1912) und Richard William Merriman verwendet.
Im Gegensatz dazu werden Gemische von Flüssigkeiten, die unter keinen Umständen ein Azeotrop bilden, als zeotrop bezeichnet.
Azeotrope können nach ihrer Anzahl von Bestandteilen, Mischbarkeit oder Siedepunkten kategorisiert werden:
Das Kochen einer 95% igen Ethanollösung in Wasser erzeugt einen Dampf, der zu 95% aus Ethanol besteht. Die Destillation kann nicht verwendet werden, um höhere Prozentsätze an Ethanol zu erhalten. Alkohol und Wasser sind mischbar, daher kann jede Menge Ethanol mit jeder Menge gemischt werden, um eine homogene Lösung herzustellen, die sich wie ein Azeotrop verhält.
Chloroform und Wasser bilden dagegen ein Heteroazeotrop. Eine Mischung dieser beiden Flüssigkeiten trennt sich und bildet eine Deckschicht, die hauptsächlich aus Wasser mit einer geringen Menge besteht von gelöstem Chloroform und einer Bodenschicht, die hauptsächlich aus Chloroform mit einer kleinen Menge gelöstem Chloroform besteht Wasser. Wenn die beiden Schichten zusammen gekocht werden, kocht die Flüssigkeit niedriger Temperatur als entweder der Siedepunkt von Wasser oder Chloroform. Der resultierende Dampf besteht unabhängig vom Verhältnis in den Flüssigkeiten aus 97% Chloroform und 3% Wasser. Das Kondensieren dieses Dampfes führt zu Schichten, die eine feste Zusammensetzung aufweisen. Die obere Schicht des Kondensats macht 4,4% des Volumens aus, während die untere Schicht 95,6% der Mischung ausmacht.
Da die fraktionierte Destillation nicht zur Trennung von Komponenten eines Azeotrops verwendet werden kann, müssen andere Methoden angewendet werden: