Ein Azeotrop mit minimalem Siedepunkt ist eine flüssige Mischung, die einen niedrigeren Siedepunkt als ihre einzelnen Teile hat. Azeotrope, auch konstant siedende Gemische genannt, sind Kombinationen aus zwei oder mehr Flüssigkeiten, deren chemische Zusammensetzung durch Destillation nicht verändert werden kann. Der Siedepunkt eines Azeotrops ist eine Konstante, da der beim Sieden entstehende Dampf in seiner Zusammensetzung mit der flüssigen Mischung identisch ist.
Das Wort „Azeotrop“ wurde erstmals 1911 von den Chemikern Richard Merriman und John Wade verwendet, um diese Art von Mischung zu beschreiben. Das Wort leitet sich von den griechischen Wörtern für „kochen“ und „drehen“ und dem griechischen Präfix für die Bedeutung ab „nein“, was das Wort wörtlich bedeutet „kein Ankochen“. Azeotrope, die zwei Substanzen enthalten, werden als binäre Azeotrope bezeichnet. Azeotrope, die aus drei Substanzen bestehen, werden ternäre Azeotrope genannt.
Es gibt zwei Arten von Azeotropen: minimales Sieden und maximales Sieden. Während Azeotrope mit minimalem Siedepunkt einen Siedepunkt haben, der niedriger ist als jeder der Teile, aus denen die Mischung besteht, haben Azeotrope mit maximalem Siedepunkt einen höheren Siedepunkt als ihre einzelnen Teile. Azeotrope mit minimalem Siedepunkt werden manchmal auch positive Azeotrope genannt, während Azeotrope mit maximalem Siedepunkt negative Azeotrope genannt werden können.
Aufgrund ihrer einzigartigen Natur können Azeotrope mit minimalem Siedepunkt nicht durch einfache Destillation getrennt werden. Bei der einfachen Destillation wird ein Gemisch verdampft und das Material in einem Versuch kondensiert. Da Azeotrope keine ideale Dampf-Flüssigkeits-Kurve haben, durchlaufen sie einen Prozess namens fraktionierte Destillation. Bei der fraktionierten Destillation wird das Gemisch verdampft und mehrmals kondensiert, bis die Komponenten in reine Teile getrennt sind.
Ein Beispiel für ein Azeotrop mit minimalem Siedepunkt ist 4,37 % Wasser und 95,63 % Ethanol. Während der Siedepunkt von Wasser 100 Grad Celsius und der Siedepunkt von Ethanol 78,4 Grad Celsius beträgt, siedet eine Mischung der beiden bei 78,2 Grad Celsius, niedriger als jeder der einzelnen Stoffe.
79,8 % Wasser und 20,2 % Salzsäure ist ein Beispiel für ein Azeotrop mit maximalem Siedepunkt. Während Salzsäure normalerweise bei -84 Grad Celsius und Wasser bei 100 Grad Celsius siedet, siedet die Mischung bei 110 Grad Celsius, einer höheren Temperatur als jeder der einzelnen Siedepunkte.
