Un azéotrope à ébullition minimale est un mélange liquide qui a un point d'ébullition inférieur à celui de ses parties individuelles. Les azéotropes, également appelés mélanges à ébullition constante, sont des combinaisons composées de deux ou plusieurs liquides dont la composition chimique ne peut pas être modifiée par distillation. Le point d'ébullition d'un azéotrope est une constante, car la vapeur produite lors de son ébullition est de composition identique au mélange liquide.
Le mot « azéotrope » a été utilisé pour la première fois pour décrire ce type de mélange par les chimistes Richard Merriman et John Wade en 1911. Le mot est dérivé des mots grecs qui signifient « bouillir » et « tourner » et du préfixe grec qui signifie « non », ce qui signifie littéralement « pas de mise en ébullition ». Les azéotropes contenant deux substances sont appelés azéotropes binaires. Les azéotropes composés de trois substances sont appelés azéotropes ternaires.
Il existe deux types d'azéotropes : l'ébullition minimale et l'ébullition maximale. Alors que les azéotropes à point d'ébullition minimum ont un point d'ébullition inférieur à celui de l'une des parties constituant le mélange, les azéotropes à point d'ébullition maximum ont un point d'ébullition plus élevé que leurs parties individuelles. Les azéotropes à point d'ébullition minimum sont aussi parfois appelés azéotropes positifs, tandis que les azéotropes à point d'ébullition maximum peuvent être appelés azéotropes négatifs.
En raison de leur nature unique, les azéotropes à point d'ébullition minimum ne peuvent pas être séparés par simple distillation. En distillation simple, un mélange est vaporisé et le matériau est condensé en une seule tentative. Parce que les azéotropes n'ont pas de courbe vapeur-liquide idéale, ils subissent un processus appelé distillation fractionnée. Dans la distillation fractionnée, le mélange est vaporisé et condensé plusieurs fois jusqu'à ce que les composants soient séparés en parties pures.
Un exemple d'azéotrope à point d'ébullition minimum est 4,37 % d'eau et 95,63 % d'éthanol. Alors que le point d'ébullition de l'eau est de 100 degrés Celsius et le point d'ébullition de l'éthanol est de 78,4 degrés Celsius, un mélange des deux bout à 78,2 degrés Celsius, inférieur à l'une ou l'autre des substances individuelles.
79,8 % d'eau et 20,2 % d'acide chlorhydrique est un exemple d'azéotrope de point d'ébullition maximal. Alors que l'acide chlorhydrique bout généralement à environ 84 degrés Celsius et que l'eau bout à 100 degrés Celsius, le mélange bout à 110 degrés Celsius, une température plus élevée que l'un ou l'autre des points d'ébullition individuels.
