অ্যাজিওট্রোপ

একটি অ্যাজিওট্রপ () বা ধ্রুবক স্ফুটনাঙ্কের মিশ্রণ হলো দুই বা ততোধিক তরলের একটি মিশ্রণ যার অনুপাত সাধারণ পাতন দিয়ে পরিবর্তন করা যায় না।Moore, Walter J. Physical Chemistry, ৩য় সংস্করণ, Prentice-Hall ১৯৬২, পৃ. ১৪০–১৪২ এটি ঘটে কারণ যখন একটি অ্যাজিওট্রপ সিদ্ধ করা হয়, তখন বাষ্পে অসিদ্ধ মিশ্রণের মতোই উপাদানগুলোর অনুপাত থাকে। পাতনের জন্য একটি অ্যাজিওট্রপের আচরণ জানা গুরুত্বপূর্ণ।

প্রত্যেক অ্যাজিওট্রপের একটি বৈশিষ্ট্যপূর্ণ স্ফুটনাঙ্ক থাকে। একটি অ্যাজিওট্রপের স্ফুটনাঙ্ক তার উপাদানগুলোর যেকোনোটির স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে কম (ধনাত্মক অ্যাজিওট্রপ) বা বেশি (ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপ) হয়। ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় অ্যাজিওট্রপের ক্ষেত্রেই ভগ্নাংশ পাতন দিয়ে উপাদানগুলোকে আলাদা করা সম্ভব নয় এবং সাধারণত অ্যাজিওট্রপিক পাতন ব্যবহার করা হয়।

প্রযুক্তিগত প্রয়োগের জন্য মিশ্রণের চাপ-তাপমাত্রা-গঠন আচরণ সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু অ্যাজিওট্রপি অন্যান্য থার্মোফিজিক্যাল বৈশিষ্ট্যকেও প্রভাবিত করে, যেমন পৃষ্ঠ টান এবং পরিবহন বৈশিষ্ট্য।

 ব্যুৎপত্তি 
অ্যাজিওট্রপ শব্দটি গ্রিক শব্দ ζέειν (সিদ্ধ করা) এবং τρόπος (পরিবর্তন) থেকে এসেছে, এবং α- (না) উপসর্গ যোগ করে অর্থ হয়েছে "সিদ্ধ করলে কোনো পরিবর্তন হয় না"। এই শব্দটি ১৯১১ সালে ইংরেজ রসায়নবিদ জন ওয়েডF. Gowland Hopkins (১৯১৩) "Obituary Notices: John Wade," Journal of the Chemical Society Transactions, ১০৩ : ৭৬৭–৭৭৪। এবং রিচার্ড উইলিয়াম মেরিম্যান দ্বারা প্রবর্তিত হয়। পৃ. ১০০৪ থেকে: " … এটি প্রস্তাব করা হচ্ছে যে, "সর্বনিম্ন (বা সর্বোচ্চ) স্ফুটনাঙ্কযুক্ত মিশ্রণ" এই দীর্ঘ বাক্যাংশ এড়ানোর জন্য তাদের অ্যাজিওট্রপিক মিশ্রণ (α, privative; ζέω, to boil) বলা হবে।" পাতনের সময় তাদের গঠন অপরিবর্তিত থাকায় অ্যাজিওট্রপগুলোকে (বিশেষ করে পুরনো গ্রন্থে) ধ্রুবক স্ফুটনাঙ্ক মিশ্রণও বলা হয়।

 প্রকারভেদ 
 ধনাত্মক অ্যাজিওট্রপ 

রাউল্টের সূত্র থেকে বড় ধনাত্মক বিচ্যুতি দেখানো একটি দ্রবণ নির্দিষ্ট গঠনে সর্বনিম্ন স্ফুটনাঙ্ক অ্যাজিওট্রপ গঠন করে। সাধারণত, একটি ধনাত্মক অ্যাজিওট্রপ তার উপাদানগুলোর যেকোনো অনুপাতের চেয়ে কম তাপমাত্রায় সিদ্ধ হয়। ধনাত্মক অ্যাজিওট্রপকে সর্বনিম্ন স্ফুটনাঙ্ক মিশ্রণ বা চাপ সর্বোচ্চ অ্যাজিওট্রপও বলা হয়। একটি সুপরিচিত উদাহরণ হলো ইথানল–জল মিশ্রণ (চিনির ফার্মেন্টেশন থেকে পাওয়া) যাতে ৯৫.৬৩% ইথানল এবং ৪.৩৭% জল (ভর অনুযায়ী) থাকে, যা ৭৮.২° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়। ইথানল ৭৮.৪° সেলসিয়াসে এবং জল ১০০° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়, কিন্তু অ্যাজিওট্রপ ৭৮.২° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়, যা উভয় উপাদানের চেয়ে কম। প্রকৃতপক্ষে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপে যেকোনো ইথানল/জল দ্রবণের সর্বনিম্ন সিদ্ধ হওয়ার তাপমাত্রা ৭৮.২° সেলসিয়াস। এই গঠন অর্জিত হলে তরল এবং বাষ্পের গঠন একই হয়ে যায় এবং আর কোনো পৃথকীকরণ ঘটে না।

সিদ্ধ হওয়া এবং পুনঃসংক্ষেপণ দুটি রাসায়নিক অবস্থার পরিবর্তন; তাই এগুলো ফেজ ডায়াগ্রাম দিয়ে সবচেয়ে ভালোভাবে চিত্রিত করা যায়। চাপ ধ্রুবক রাখলে দুটি পরিবর্তনশীল প্যারামিটার হলো তাপমাত্রা এবং গঠন।

সংলগ্ন ডায়াগ্রামে কাল্পনিক উপাদান X এবং Y-এর ধনাত্মক অ্যাজিওট্রপ দেখানো হয়েছে। নিচের ট্রেস বিভিন্ন গঠনের স্ফুটনাঙ্ক দেখায়। নিচের ট্রেসের নিচে শুধু তরল ফেজ ভারসাম্যে থাকে। উপরের ট্রেস নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় তরলের উপরের বাষ্পের গঠন দেখায়। উপরের ট্রেসের উপরে শুধু বাষ্প ভারসাম্যে থাকে। দুটি ট্রেসের মাঝে তরল এবং বাষ্প ফেজ একসাথে ভারসাম্যে থাকে: উদাহরণস্বরূপ, ২৫% X : ৭৫% Y মিশ্রণকে তাপমাত্রা AB পর্যন্ত গরম করলে A গঠনের তরলের উপরে B গঠনের বাষ্প উৎপন্ন হবে। অ্যাজিওট্রপ হলো ডায়াগ্রামের সেই বিন্দু যেখানে দুটি বক্ররেখা স্পর্শ করে। অনুভূমিক এবং উল্লম্ব ধাপগুলো বারবার পাতনের পথ দেখায়। বিন্দু A অ-অ্যাজিওট্রপিক মিশ্রণের স্ফুটনাঙ্ক। সেই তাপমাত্রায় পৃথক হওয়া বাষ্পের গঠন B। বক্ররেখার আকৃতির কারণে B-এর বাষ্পে A বিন্দুর তরলের চেয়ে বেশি X উপাদান থাকে। বাষ্পটি VLE (বাষ্প-তরল ভারসাম্য) সিস্টেম থেকে পৃথক করে ঠান্ডা করে C বিন্দুতে সংক্ষেপিত করা হয়। ফলে তরল (C বিন্দু) A বিন্দুর তুলনায় X-এ বেশি সমৃদ্ধ। সংগৃহীত তরলকে আবার সিদ্ধ করলে এটি D বিন্দুর দিকে অগ্রসর হয়, এবং এভাবে চলতে থাকে। ধাপে ধাপে অগ্রগতি দেখায় যে বারবার পাতন কখনোই X উপাদানে অ্যাজিওট্রপের চেয়ে বেশি সমৃদ্ধ ডিস্টিলেট উৎপন্ন করতে পারে না। লক্ষ্য করুন যে অ্যাজিওট্রপ বিন্দুর ডানদিকে শুরু করলে একই ধাপে ধাপে প্রক্রিয়া অ্যাজিওট্রপ বিন্দুর অন্য দিক থেকে বন্ধ হয়ে যায়।

 ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপ 

রাউল্টের সূত্র থেকে বড় ঋণাত্মক বিচ্যুতি দেখানো একটি দ্রবণ নির্দিষ্ট গঠনে সর্বোচ্চ স্ফুটনাঙ্ক অ্যাজিওট্রপ গঠন করে। নাইট্রিক অ্যাসিড এবং জল এই শ্রেণির একটি উদাহরণ। এই অ্যাজিওট্রপের আনুমানিক গঠন ৬৮% নাইট্রিক অ্যাসিড এবং ৩২% জল ভর শতাংশ অনুযায়ী, স্ফুটনাঙ্ক । সাধারণত, একটি ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপ তার উপাদানগুলোর যেকোনো অনুপাতের চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় সিদ্ধ হয়। ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপকে সর্বোচ্চ স্ফুটনাঙ্ক মিশ্রণ বা চাপ সর্বনিম্ন অ্যাজিওট্রপও বলা হয়। একটি উদাহরণ হলো ২০.২% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং ৭৯.৮% জল (ভর অনুযায়ী)। হাইড্রোজেন ক্লোরাইড −৮৫° সেলসিয়াসে এবং জল ১০০° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়, কিন্তু অ্যাজিওট্রপ ১১০° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়, যা উভয় উপাদানের চেয়ে বেশি। যেকোনো হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবণের সর্বোচ্চ স্ফুটনাঙ্ক ১১০° সেলসিয়াস। অন্যান্য উদাহরণ:
 হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড (৩৫.৬%) / জল, ১১১.৩৫° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়
 নাইট্রিক অ্যাসিড (৬৮%) / জল, ১ atm-এ ১২০.২° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়
 পারক্লোরিক অ্যাসিড (৭১.৬%) / জল, ২০৩° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়
 সালফিউরিক অ্যাসিড (৯৮.৩%) / জল, ৩৩৮° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়

সংলগ্ন ডায়াগ্রামে আদর্শ উপাদান X এবং Y-এর ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপ দেখানো হয়েছে। আবার নিচের ট্রেস বিভিন্ন গঠনের স্ফুটনাঙ্ক দেখায়, এবং নিচের ট্রেসের নিচে মিশ্রণ সম্পূর্ণ তরল ফেজ হতে হবে। উপরের ট্রেস আবার বিভিন্ন গঠনের সংক্ষেপণ তাপমাত্রা দেখায়, এবং উপরের ট্রেসের উপরে মিশ্রণ সম্পূর্ণ বাষ্প ফেজ হতে হবে। এখানে দেখানো বিন্দু A অ্যাজিওট্রপের খুব কাছাকাছি একটি গঠনের স্ফুটনাঙ্ক। সেই তাপমাত্রায় সংগৃহীত বাষ্প B বিন্দুতে থাকে। সেই বাষ্প ঠান্ডা করে C বিন্দুতে সংক্ষেপিত ও সংগ্রহ করা হয়। এই উদাহরণ ধনাত্মক নয় বরং ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপ হওয়ায় ডিস্টিলেট A বিন্দুর মূল তরল মিশ্রণের চেয়ে অ্যাজিওট্রপ থেকে দূরে। তাই ডিস্টিলেট X-এ দরিদ্র এবং Y-এ সমৃদ্ধ। এই প্রক্রিয়ায় Y-এর বেশি অংশ তরল থেকে সরানো হয়েছে বলে অবশিষ্টাংশ পাতনের আগের চেয়ে Y-এ দরিদ্র এবং X-এ সমৃদ্ধ হয়।

যদি বিন্দু A অ্যাজিওট্রপের ডানদিকে নির্বাচন করা হতো তাহলে C বিন্দুর ডিস্টিলেট A-এর চেয়ে ডানদিকে হতো, অর্থাৎ ডিস্টিলেট X-এ সমৃদ্ধ এবং Y-এ দরিদ্র হতো মূল মিশ্রণের চেয়ে। এই ক্ষেত্রেও ডিস্টিলেট অ্যাজিওট্রপ থেকে দূরে এবং অবশিষ্টাংশ তার দিকে অগ্রসর হয়। এটি ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপের বৈশিষ্ট্য। কোনো পরিমাণ পাতনই ডিস্টিলেট বা অবশিষ্টাংশকে মূল মিশ্রণের অ্যাজিওট্রপের বিপরীত দিকে নিয়ে যেতে পারে না। এটি সব অ্যাজিওট্রপের বৈশিষ্ট্য।

 দ্বৈত অ্যাজিওট্রপ 

আরও জটিল অ্যাজিওট্রপ রয়েছে যাতে সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চ স্ফুটনাঙ্ক উভয়ই থাকে। এই ধরনের সিস্টেমকে দ্বৈত অ্যাজিওট্রপ বলা হয় এবং এতে দুটি অ্যাজিওট্রপিক গঠন ও স্ফুটনাঙ্ক থাকে। একটি উদাহরণ হলো জল এবং N-মিথাইলইথিলিনডায়ামিন এবং বেনজিন এবং হেক্সাফ্লুরোবেনজিন।

 জটিল সিস্টেম 

কিছু অ্যাজিওট্রপ ধনাত্মক বা ঋণাত্মক কোনোটিতেই পড়ে না। এর মধ্যে সবচেয়ে পরিচিত হলো ৩০% অ্যাসিটোন, ৪৭% ক্লোরোফর্ম এবং ২৩% মিথানল-এর ত্রৈত অ্যাজিওট্রপ, যা ৫৭.৫° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়। এই উপাদানগুলোর প্রত্যেক জোড়া বাইনারি অ্যাজিওট্রপ গঠন করে, কিন্তু ক্লোরোফর্ম/মিথানল এবং অ্যাসিটোন/মিথানল উভয়ই ধনাত্মক অ্যাজিওট্রপ গঠন করে যখন ক্লোরোফর্ম/অ্যাসিটোন ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপ গঠন করে। ফলে ত্রৈত অ্যাজিওট্রপ ধনাত্মক বা ঋণাত্মক কোনোটিই নয়। এর স্ফুটনাঙ্ক অ্যাসিটোন এবং ক্লোরোফর্মের স্ফুটনাঙ্কের মাঝে পড়ে, তাই এটি সর্বোচ্চ বা সর্বনিম্ন স্ফুটনাঙ্ক নয়। এই ধরনের সিস্টেমকে স্যাডল অ্যাজিওট্রপ বলা হয়। শুধু তিন বা তার বেশি উপাদানের সিস্টেম স্যাডল অ্যাজিওট্রপ গঠন করতে পারে।

 মিশ্রণযোগ্যতা এবং জিওট্রপি 

যদি মিশ্রণের উপাদানগুলো সব অনুপাতে একে অপরের সাথে সম্পূর্ণ মিশ্রণযোগ্য হয়, তাহলে অ্যাজিওট্রপের প্রকারকে হোমোজেনিয়াস অ্যাজিওট্রপ বলা হয়। হোমোজেনিয়াস অ্যাজিওট্রপ নিম্ন-স্ফুটনাঙ্ক বা উচ্চ-স্ফুটনাঙ্ক অ্যাজিওট্রপিক প্রকারের হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যেকোনো পরিমাণ ইথানল যেকোনো পরিমাণ জলের সাথে মিশিয়ে হোমোজেনিয়াস দ্রবণ তৈরি করা যায়।

যদি মিশ্রণের উপাদানগুলো সম্পূর্ণ মিশ্রণযোগ্য না হয়, তাহলে মিশ্রণযোগ্যতার ফাঁক-এর ভিতরে অ্যাজিওট্রপ পাওয়া যেতে পারে। এই ধরনের অ্যাজিওট্রপকে হেটেরোজেনিয়াস অ্যাজিওট্রপ বা হেটেরোঅ্যাজিওট্রপ বলা হয়। হেটেরোঅ্যাজিওট্রপিক পাতনে দুটি তরল ফেজ থাকবে। হেটেরোজেনিয়াস অ্যাজিওট্রপ শুধু তাপমাত্রা-সর্বনিম্ন অ্যাজিওট্রপিক আচরণের সাথে জানা যায়। উদাহরণস্বরূপ, সমান আয়তনের ক্লোরোফর্ম (২০° সেলসিয়াসে জলের দ্রবণীয়তা ০.৮ গ্রাম/১০০ মিলি) এবং জলকে ঝাঁকিয়ে তারপর দাঁড় করালে তরল দুটি স্তরে বিভক্ত হয়। স্তরগুলোর বিশ্লেষণে দেখা যায় উপরের স্তর মূলত জল যাতে সামান্য ক্লোরোফর্ম দ্রবীভূত, এবং নিচের স্তর মূলত ক্লোরোফর্ম যাতে সামান্য জল দ্রবীভূত। দুটি স্তর একসাথে গরম করলে সিস্টেম ৫৩.৩° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়, যা ক্লোরোফর্ম (৬১.২° সেলসিয়াস) বা জল (১০০° সেলসিয়াস)-এর স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে কম। বাষ্পে ৯৭.০% ক্লোরোফর্ম এবং ৩.০% জল থাকবে, দুটি তরল স্তরের পরিমাণ যাই হোক না কেন যদি দুটি স্তর উপস্থিত থাকে। বাষ্প পুনঃসংক্ষেপিত হলে ডিস্টিলেটে স্তরগুলো পুনর্গঠিত হয় এবং নির্দিষ্ট অনুপাতে (এই ক্ষেত্রে উপরের স্তরে ৪.৪% আয়তন এবং নিচের স্তরে ৯৫.৬%)।CRC Handbook of Chemistry and Physics, ৪৪তম সংস্করণ, পৃ. ২১৫৬।

যে দ্রাবকগুলোর মিশ্রণ যেকোনো অনুপাতে অ্যাজিওট্রপ গঠন করে না তাদের জিওট্রপিক বলা হয়। অ্যাজিওট্রপগুলো জিওট্রপিক মিশ্রণ পৃথক করতে উপকারী। একটি উদাহরণ হলো জিওট্রপিক অ্যাসিটিক অ্যাসিড এবং জল। বিশুদ্ধ অ্যাসিটিক অ্যাসিড (স্ফুটনাঙ্ক: ১১৮.১° সেলসিয়াস) পৃথক করা খুব কঠিন: ধাপে ধাপে পাতন শুষ্কতর দ্রবণ উৎপন্ন করে, কিন্তু প্রতিটি পরবর্তী পাতন অবশিষ্ট জল অপসারণে কম কার্যকর হয়। তাই শুষ্ক অ্যাসিটিক অ্যাসিড পাতন অর্থনৈতিকভাবে অব্যবহারিক। কিন্তু ইথাইল অ্যাসিটেট জলের সাথে ৭০.৪° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হওয়া অ্যাজিওট্রপ গঠন করে। এনট্রেইনার হিসেবে ইথাইল অ্যাসিটেট যোগ করে অ্যাজিওট্রপ পাতন করে প্রায় বিশুদ্ধ অ্যাসিটিক অ্যাসিড অবশিষ্ট রাখা সম্ভব।

 উপাদানের সংখ্যা 

দুটি উপাদান বিশিষ্ট অ্যাজিওট্রপকে বাইনারি অ্যাজিওট্রপ বলা হয়, যেমন ডাইইথাইল ইথার (৩৩%) / হ্যালোথেন (৬৬%) যা একসময় অ্যানেস্থেসিয়া-তে সাধারণত ব্যবহৃত হতো। তিনটি উপাদান বিশিষ্ট অ্যাজিওট্রপকে ত্রৈত অ্যাজিওট্রপ বলা হয়, যেমন অ্যাসিটোন / মিথানল / ক্লোরোফর্ম। তিনটির বেশি উপাদান বিশিষ্ট অ্যাজিওট্রপও জানা আছে।

 অস্তিত্বের শর্ত 

শর্তটি তরল ফেজ-এ কার্যকারিতা গুণাঙ্ক-কে মোট চাপ এবং বিশুদ্ধ উপাদানগুলোর বাষ্প চাপের সাথে সম্পর্কিত করে।

অ্যাজিওট্রপ তখনই গঠিত হতে পারে যখন একটি মিশ্রণ রাউল্টের সূত্র, বাষ্প-তরল ভারসাম্য-তে তরল ফেজ এবং বাষ্প ফেজ-এ গঠনের সমতা, এবং ডালটনের সূত্র মেনে চলে না, যেখানে মোট চাপ আংশিক চাপের যোগফলের সমান।

অন্য কথায়: রাউল্টের সূত্র আদর্শ মিশ্রণের গঠন অনুপাত অনুযায়ী বাষ্প চাপের পূর্বাভাস দেয়। আরও সরলভাবে: রাউল্টের সূত্র অনুযায়ী উপাদানগুলোর অণুগুলো একে অপরের সাথে ততটাই আকর্ষণ করে যতটা নিজেদের সাথে করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি উপাদান X এবং Y হয়, তাহলে X Y-এর সাথে X নিজের সাথে যে শক্তিতে আবদ্ধ হয় তার সমান শক্তিতে আবদ্ধ হয় এবং Yও তাই। রাউল্টের সূত্র থেকে ধনাত্মক বিচ্যুতি ঘটে যখন উপাদানগুলোর মধ্যে বিপরীত আকর্ষণ থাকে – অর্থাৎ X X-এর সাথে এবং Y Y-এর সাথে X Y-এর সাথে যে শক্তিতে আবদ্ধ হয় তার চেয়ে ভালোভাবে আবদ্ধ হয়। এর ফলে মিশ্রণে অণুগুলোর মোট আকর্ষণ বিশুদ্ধ উপাদানগুলোর চেয়ে কম হয়, তাই তারা আবদ্ধ ফেজ, অর্থাৎ তরল ফেজ থেকে সহজে বাষ্প ফেজে পালায়। যখন X Y-এর সাথে X নিজের সাথে এবং Y নিজের সাথে যে শক্তিতে আবদ্ধ হয় তার চেয়ে বেশি আকর্ষণ করে, তখন রাউল্টের সূত্র থেকে ঋণাত্মক বিচ্যুতি ঘটে। এই ক্ষেত্রে মিশ্রণের অণুগুলো বিশুদ্ধ উপাদানগুলোর চেয়ে বেশি আবদ্ধ থাকে, তাই তারা আবদ্ধ তরল ফেজ থেকে পালাতে অনিচ্ছুক।

বিচ্যুতি যখন এত বড় হয় যে বাষ্প চাপ বনাম মোল ভগ্নাংশ গ্রাফে স্থানীয় সর্বোচ্চ বা সর্বনিম্ন সৃষ্টি করে (অর্থাৎ কোনো X-এর মোল ভগ্নাংশের জন্য ), তখন গিবস–ডুহেম সমীকরণ-এর গাণিতিক ফলস্বরূপ সেই বিন্দুতে দ্রবণের উপরের বাষ্পের গঠন তরলের গঠনের সমান হয়, ফলে অ্যাজিওট্রপ গঠিত হয়।

সংলগ্ন ডায়াগ্রামে তিনটি কাল্পনিক মিশ্রণের মোট বাষ্প চাপ দেখানো হয়েছে, উপাদান X এবং Y। পুরো প্লটে তাপমাত্রা ধ্রুবক ধরা হয়েছে। মাঝের ট্রেস সরলরেখা, যা আদর্শ মিশ্রণের জন্য রাউল্টের সূত্র পূর্বাভাস দেয়। সাধারণত শুধু রাসায়নিকভাবে অনুরূপ দ্রাবকের মিশ্রণ, যেমন n-হেক্সেন এবং n-হেপ্টেন, প্রায় আদর্শ মিশ্রণ গঠন করে যা রাউল্টের সূত্রের কাছাকাছি মেনে চলে। উপরের ট্রেস অ-আদর্শ মিশ্রণ দেখায় যা রাউল্টের সূত্র থেকে ধনাত্মক বিচ্যুতি দেখায়, যেখানে উপাদান X এবং Y-এর মোট সম্মিলিত বাষ্প চাপ রাউল্টের সূত্রের পূর্বাভাসের চেয়ে বেশি। উপরের ট্রেস এত বিচ্যুত হয় যে বক্ররেখায় এমন একটি বিন্দু আছে যেখানে তার স্পর্শক অনুভূমিক। যখনই কোনো মিশ্রণ ধনাত্মক বিচ্যুতি দেখায় এবং স্পর্শক অনুভূমিক এমন বিন্দু থাকে, তখন সেই বিন্দুর গঠন ধনাত্মক অ্যাজিওট্রপ। সেই বিন্দুতে মোট বাষ্প চাপ সর্বোচ্চ। একইভাবে নিচের ট্রেস অ-আদর্শ মিশ্রণ দেখায় যা রাউল্টের সূত্র থেকে ঋণাত্মক বিচ্যুতি দেখায়, এবং স্পর্শক অনুভূমিক বিন্দুতে ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপ থাকে। এটিও মোট বাষ্প চাপ সর্বনিম্ন বিন্দু।
 পৃথকীকরণ 

যদি দুটি দ্রাবক ঋণাত্মক অ্যাজিওট্রপ গঠন করতে পারে, তাহলে সেই উপাদানগুলোর যেকোনো মিশ্রণের পাতনের ফলে অবশিষ্টাংশ মূল মিশ্রণের চেয়ে অ্যাজিওট্রপের গঠনের কাছাকাছি হবে।

উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবণে ২০.২% এর কম হাইড্রোজেন ক্লোরাইড থাকে, তাহলে মিশ্রণটি সিদ্ধ করলে অবশিষ্ট দ্রবণ মূলের চেয়ে হাইড্রোজেন ক্লোরাইডে সমৃদ্ধ হবে। যদি দ্রবণে প্রাথমিকভাবে ২০.২% এর বেশি হাইড্রোজেন ক্লোরাইড থাকে, তাহলে সিদ্ধ করলে অবশিষ্ট দ্রবণ মূলের চেয়ে হাইড্রোজেন ক্লোরাইডে দরিদ্র হবে। যেকোনো হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবণকে যথেষ্ট দীর্ঘ সময় সিদ্ধ করলে অবশিষ্ট দ্রবণ অ্যাজিওট্রপিক অনুপাতের দিকে এগিয়ে যাবে।Merck Index of Chemicals and Drugs, ৯ম সংস্করণ, মনোগ্রাফ ৪৬৬৭ অন্যদিকে, যদি দুটি দ্রাবক ধনাত্মক অ্যাজিওট্রপ গঠন করতে পারে, তাহলে সেই উপাদানগুলোর যেকোনো মিশ্রণের পাতনের ফলে অবশিষ্টাংশ অ্যাজিওট্রপের গঠন থেকে মূল মিশ্রণের চেয়ে দূরে সরে যাবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি ইথানল এবং জলের ৫০/৫০ মিশ্রণ একবার পাতন করা হয়, তাহলে ডিস্টিলেট হবে ৮০% ইথানল এবং ২০% জল, যা অ্যাজিওট্রপিক মিশ্রণের কাছাকাছি মূলের চেয়ে, অর্থাৎ অবশিষ্ট দ্রবণ ইথানলে দরিদ্র হবে। ৮০/২০% মিশ্রণ পাতন করলে ডিস্টিলেট হয় ৮৭% ইথানল এবং ১৩% জল। আরও বারবার পাতন করলে মিশ্রণগুলো ক্রমশ ৯৫.৫/৪.৫% অ্যাজিওট্রপিক অনুপাতের কাছাকাছি আসবে। কোনো সংখ্যক পাতনই অ্যাজিওট্রপিক অনুপাত অতিক্রম করা ডিস্টিলেট উৎপন্ন করতে পারবে না। একইভাবে, যখন অ্যাজিওট্রপের চেয়ে ইথানলে সমৃদ্ধ ইথানল এবং জলের মিশ্রণ পাতন করা হয়, তখন ডিস্টিলেট (স্বজ্ঞার বিপরীতে) মূলের চেয়ে ইথানলে দরিদ্র হবে কিন্তু তবুও অ্যাজিওট্রপের চেয়ে সমৃদ্ধ থাকবে।Morrison, Robert Thornton; Boyd, Robert Neilson, Organic Chemistry, ২য় সংস্করণ, Allyn and Bacon, ১৯৭২, পৃ. ৫০৮

পাতন রসায়নবিদ এবং রাসায়নিক প্রকৌশলীদের মিশ্রণকে তাদের উপাদানে পৃথক করার প্রধান সরঞ্জামগুলোর একটি। যেহেতু পাতন অ্যাজিওট্রপের উপাদানগুলোকে পৃথক করতে পারে না, তাই অ্যাজিওট্রপিক মিশ্রণের পৃথকীকরণ (যাকে অ্যাজিওট্রপ ভাঙাও বলা হয়) ব্যাপক আগ্রহের বিষয়। প্রকৃতপক্ষে, এই অসুবিধার কারণে কিছু প্রাথমিক গবেষক মনে করতেন যে অ্যাজিওট্রপগুলো আসলে তাদের উপাদানগুলোর যৌগ। কিন্তু এটি না হওয়ার দুটি কারণ আছে। একটি হলো অ্যাজিওট্রপের উপাদানগুলোর মোলার অনুপাত সাধারণত ছোট পূর্ণসংখ্যার অনুপাত নয়। উদাহরণস্বরূপ, জল এবং অ্যাসিটোনাইট্রিল-এর অ্যাজিওট্রপে প্রতি মোল জলের জন্য ২.২৫৩ মোল (বা ৯/৪, আপেক্ষিক ত্রুটি মাত্র ২%) অ্যাসিটোনাইট্রিল থাকে। অ্যাজিওট্রপ যৌগ নয় বলে বিশ্বাস করার আরও জোরালো কারণ হলো, শেষ অংশে আলোচিত হিসেবে, অ্যাজিওট্রপের গঠন চাপ দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। এটির সাথে তুলনা করুন একটি সত্যিকারের যৌগ, যেমন কার্বন ডাইঅক্সাইড, যাতে প্রতি মোল কার্বনের জন্য দুই মোল অক্সিজেন থাকে, গ্যাসটি যেকোনো চাপে পর্যবেক্ষণ করা হোক না কেন। অ্যাজিওট্রপিক গঠন চাপ দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে এটি এমন একটি উপায়ের ইঙ্গিত দেয় যার মাধ্যমে এই ধরনের মিশ্রণ পৃথক করা যায়।

 চাপ সুইং পাতন 

কাল্পনিক উপাদান X এবং Y-এর অ্যাজিওট্রপ সংলগ্ন ডায়াগ্রামে দেখানো হয়েছে। ফেজ ডায়াগ্রামে দুটি বক্ররেখার সেট, একটি নির্বিচারে নির্বাচিত নিম্ন চাপে এবং অন্যটি নির্বিচারে নির্বাচিত কিন্তু উচ্চতর চাপে। উচ্চ এবং নিম্ন চাপের প্লটের মধ্যে অ্যাজিওট্রপের গঠন উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন: উচ্চ চাপের সিস্টেমে X-এ বেশি। লক্ষ্য হলো A বিন্দু থেকে শুরু করে যতটা সম্ভব উচ্চ ঘনত্বে X পৃথক করা। নিম্ন চাপে, ধাপে ধাপে পাতনের মাধ্যমে B বিন্দুতে পৌঁছানো সম্ভব, যা A-এর মতো অ্যাজিওট্রপের একই দিকে। অ্যাজিওট্রপিক গঠনের কাছাকাছি ধাপে ধাপে পাতনে স্ফুটন তাপমাত্রার খুব সামান্য পার্থক্য দেখা যায়। যদি এই ডিস্টিলেটকে এখন উচ্চ চাপে রাখা হয়, তাহলে এটি C বিন্দুতে সিদ্ধ হয়। C থেকে ধাপে ধাপে পাতনের মাধ্যমে D বিন্দুতে পৌঁছানো সম্ভব, যা উচ্চ চাপের অ্যাজিওট্রপের C-এর মতো একই দিকে। যদি সেই ডিস্টিলেটকে আবার নিম্ন চাপে রাখা হয়, তাহলে এটি E বিন্দুতে সিদ্ধ হয়, যা নিম্ন চাপের অ্যাজিওট্রপের A-এর বিপরীত দিকে। তাই চাপ সুইংয়ের মাধ্যমে নিম্ন চাপের অ্যাজিওট্রপ অতিক্রম করা সম্ভব।

E বিন্দুতে দ্রবণ সিদ্ধ করলে ডিস্টিলেট E বিন্দুর অবশিষ্টাংশের চেয়ে X-এ দরিদ্র। এর অর্থ অবশিষ্টাংশ ডিস্টিলেটের চেয়ে X-এ সমৃদ্ধ। প্রকৃতপক্ষে, ধাপে ধাপে পাতন যতটা প্রয়োজন ততটা X-এ সমৃদ্ধ অবশিষ্টাংশ উৎপন্ন করতে পারে।

সারাংশে:
 নিম্ন-চাপ রেকটিফিকেশন (A থেকে B)
 উচ্চ-চাপ রেকটিফিকেশন (C থেকে D)
 নিম্ন-চাপ স্ট্রিপিং (E থেকে লক্ষ্য বিশুদ্ধতা)

 রেকটিফিকেশন: ডিস্টিলেট বা "টপস" ধরে রাখা হয় এবং ক্রমশ নিম্ন স্ফুটনাঙ্ক দেখায়।
 স্ট্রিপিং: অবশিষ্টাংশ বা "বটমস" ধরে রাখা হয় এবং ক্রমশ উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক দেখায়।

৫% জল এবং ৯৫% টেট্রাহাইড্রোফুরান-এর মিশ্রণ একটি অ্যাজিওট্রপের উদাহরণ যা চাপ সুইং ব্যবহার করে অর্থনৈতিকভাবে পৃথক করা যায়: এই ক্ষেত্রে ১ এটিএম এবং ৮ এটিএম-এর মধ্যে সুইং। বিপরীতে আগে আলোচিত জল-ইথানল অ্যাজিওট্রপের গঠন চাপ দ্বারা যথেষ্ট প্রভাবিত হয় না যাতে সহজে চাপ সুইং দিয়ে পৃথক করা যায় এবং পরিবর্তে একটি এনট্রেইনার যোগ করা যেতে পারে যা হয় অ্যাজিওট্রপিক গঠন পরিবর্তন করে এবং উপাদানগুলোর একটির সাথে অমিশ্রণযোগ্যতা দেখায়, অথবা এক্সট্রাকটিভ পাতন ব্যবহার করা যায়।Perry's Chemical Engineer's Handbook, ৭ম সংস্করণ, ১৯৯৭

 অ্যাজিওট্রপিক পাতন 

অন্যান্য পৃথকীকরণ পদ্ধতিতে একটি অতিরিক্ত এজেন্ট, যাকে এনট্রেইনার বলা হয়, যোগ করা হয় যা অ্যাজিওট্রপের একটি উপাদানের অস্থিরতা অন্যটির চেয়ে বেশি প্রভাবিত করে। যখন একটি বাইনারি অ্যাজিওট্রপে এনট্রেইনার যোগ করে ত্রৈত অ্যাজিওট্রপ গঠন করা হয় এবং ফলে মিশ্রণ পাতন করা হয়, তখন পদ্ধতিটিকে অ্যাজিওট্রপিক পাতন বলা হয়। সবচেয়ে পরিচিত উদাহরণ হলো জল/ইথানল অ্যাজিওট্রপে বেনজিন বা সাইক্লোহেক্সেন যোগ করা। সাইক্লোহেক্সেন এনট্রেইনার হিসেবে ব্যবহার করলে ত্রৈত অ্যাজিওট্রপ হয় ৭% জল, ১৭% ইথানল এবং ৭৬% সাইক্লোহেক্সেন, যা ৬২.১° সেলসিয়াসে সিদ্ধ হয়।CRC Handbook of Chemistry and Physics, ৪৪তম সংস্করণ, পৃ. ২১৮১ জল/ইথানল অ্যাজিওট্রপে ঠিক যথেষ্ট সাইক্লোহেক্সেন যোগ করা হয় যাতে সমস্ত জল ত্রৈত অ্যাজিওট্রপে যুক্ত হয়। মিশ্রণ সিদ্ধ করলে অ্যাজিওট্রপ বাষ্পীভূত হয় এবং প্রায় সম্পূর্ণ অতিরিক্ত ইথানল অবশিষ্ট থাকে।

 রাসায়নিক ক্রিয়া পৃথকীকরণ 
এনট্রেইনারের আরেকটি প্রকার হলো যার একটি উপাদানের প্রতি প্রবল রাসায়নিক আকর্ষণ থাকে। আবার জল/ইথানল অ্যাজিওট্রপের উদাহরণ নিলে, তরলটিকে ক্যালসিয়াম অক্সাইড-এর সাথে ঝাঁকানো যায়, যা জলের সাথে প্রবলভাবে বিক্রিয়া করে অস্থির যৌগ ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড গঠন করে। প্রায় সমস্ত ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড পরিস্রাবণ দিয়ে পৃথক করা যায় এবং ফিলট্রেট পুনঃপাতন করে ১০০% বিশুদ্ধ ইথানল পাওয়া যায়। আরও চরম উদাহরণ হলো ১.২% জল এবং ৯৮.৮% ডাইইথাইল ইথার-এর অ্যাজিওট্রপ। ইথার শেষ বিট জল এত দৃঢ়ভাবে ধরে রাখে যে শুধুমাত্র খুব শক্তিশালী ডেসিক্যান্ট যেমন তরল ফেজে যোগ করা সোডিয়াম ধাতু সম্পূর্ণ শুষ্ক ইথার দিতে পারে।Cohen, Julius B. Practical Organic Chemistry MacMillan ১৯৩০ অ্যানহাইড্রাস ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড বিভিন্ন দ্রাবক শুকানোর জন্য ডেসিক্যান্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয় কারণ এটি সস্তা এবং সাধারণ প্রাথমিক অ্যালকোহল ছাড়া অধিকাংশ অজলীয় দ্রাবকের সাথে বিক্রিয়া করে না। ক্লোরোফর্ম একটি উদাহরণ যা ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড ব্যবহার করে কার্যকরভাবে শুকানো যায়।

 দ্রবীভূত লবণ ব্যবহার করে পাতন 

যখন একটি লবণ কোনো দ্রাবকে দ্রবীভূত করা হয়, তখন এটি সর্বদা সেই দ্রাবকের স্ফুটনাঙ্ক বাড়ায় – অর্থাৎ এটি দ্রাবকের অস্থিরতা কমায়। যখন লবণ মিশ্রণের একটি উপাদানে সহজে দ্রবণীয় কিন্তু অন্যটিতে নয়, তখন যে উপাদানে এটি দ্রবণীয় তার অস্থিরতা কমে যায় এবং অন্য উপাদান অপ্রভাবিত থাকে। এভাবে উদাহরণস্বরূপ, জল/ইথানল অ্যাজিওট্রপ ভাঙা সম্ভব পটাশিয়াম অ্যাসিটেট দ্রবীভূত করে এবং ফলাফল পাতন করে।

 এক্সট্রাকটিভ পাতন 
এক্সট্রাকটিভ পাতন অ্যাজিওট্রপিক পাতনের অনুরূপ, কিন্তু এই ক্ষেত্রে এনট্রেইনার অ্যাজিওট্রপের যেকোনো উপাদানের চেয়ে কম অস্থির। উদাহরণস্বরূপ, ২০% অ্যাসিটোন এবং ৮০% ক্লোরোফর্ম-এর অ্যাজিওট্রপ জল যোগ করে এবং ফলাফল পাতন করে ভাঙা যায়। জল একটি পৃথক স্তর গঠন করে যাতে অ্যাসিটোন অগ্রাধিকারে দ্রবীভূত হয়। ফলে ডিস্টিলেট মূল অ্যাজিওট্রপের চেয়ে ক্লোরোফর্মে সমৃদ্ধ হয়।

 পারভ্যাপোরেশন এবং অন্যান্য ঝিল্লি পদ্ধতি 
পারভ্যাপোরেশন পদ্ধতি একটি ঝিল্লি ব্যবহার করে যা একটি উপাদানের চেয়ে অন্যটির প্রতি বেশি প্রবেশ্য, যাতে অ্যাজিওট্রপের উপাদানগুলো তরল থেকে বাষ্প ফেজে যাওয়ার সময় পৃথক হয়। ঝিল্লিটি তরল এবং বাষ্প ফেজের মাঝে স্থাপিত হয়। আরেকটি ঝিল্লি পদ্ধতি হলো বাষ্প পারমিয়েশন, যেখানে উপাদানগুলো সম্পূর্ণ বাষ্প ফেজে ঝিল্লির মধ্য দিয়ে যায়। সব ঝিল্লি পদ্ধতিতে ঝিল্লি এর মধ্য দিয়ে যাওয়া তরলকে পারমিয়েট (যা মধ্য দিয়ে যায়) এবং রিটেনটেট (যা পিছনে থাকে)-এ পৃথক করে। যখন ঝিল্লি এমনভাবে নির্বাচন করা হয় যাতে এটি একটি উপাদানের প্রতি অন্যটির চেয়ে বেশি প্রবেশ্য, তখন পারমিয়েট প্রথম উপাদানে সমৃদ্ধ হয় রিটেনটেটের চেয়ে।

 দেখুন আরও 
 অ্যাজিওট্রপ টেবিল
 ব্যাঙ্ক্রফট বিন্দু
 ব্যাচ পাতন
 ইবুলিওমিটার
 ইউটেকটিক সিস্টেম

 তথ্যসূত্র 

 বহিঃসংযোগ 


 Azeotrope defined with a লিমেরিক।


 Prediction of azeotropic behaviour by the inversion of functions from the plane to the plane
 Azeotropes on ইউটিউব

শ্রেণী:রাসায়নিক প্রকৌশলের থার্মোডায়নামিক্স
শ্রেণী:ফেজ সংক্রমণ
শ্রেণী:পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া