Un azeotropo è un miscela di liquidi che mantiene la sua composizione e il punto di ebollizione durante distillazione. È anche noto come miscela azeotropica o miscela a punto di ebollizione costante. L'zeotropia si verifica quando una miscela è bollito per produrre un vapore che ha la stessa composizione del liquido. Il termine deriva dalla combinazione del prefisso "a", che significa "no" e delle parole greche per bollire e girare. La parola fu usata per la prima volta in una pubblicazione dei chimici inglesi John Wade (1864-1912) e Richard William Merriman nel 1911.
Al contrario, le miscele di liquidi che non formano un azeotropo in nessuna condizione sono chiamate zeotropiche.
Gli azeotropi possono essere classificati in base al loro numero di componenti, miscibilità o punti di ebollizione:
Bollire una soluzione di etanolo al 95% in acqua produrrà un vapore che è il 95% di etanolo. La distillazione non può essere utilizzata per ottenere percentuali più elevate di etanolo. L'alcool e l'acqua sono miscibili, quindi qualsiasi quantità di etanolo può essere miscelata con qualsiasi quantità per preparare una soluzione omogenea che si comporta come un azeotropo.
Il cloroformio e l'acqua, d'altra parte, formano un eteroazeotrope. Una miscela di questi due liquidi si separerà, formando uno strato superiore costituito principalmente da acqua con una piccola quantità di cloroformio disciolto e uno strato inferiore costituito principalmente da cloroformio con una piccola quantità di disciolto acqua. Se i due strati vengono fatti bollire insieme, il liquido bolle ad un livello inferiore temperatura rispetto al punto di ebollizione dell'acqua o al cloroformio. Il vapore risultante sarà costituito dal 97% di cloroformio e 3% di acqua, indipendentemente dal rapporto tra i liquidi. La condensazione di questo vapore si tradurrà in strati che presentano una composizione fissa. Lo strato superiore della condensa rappresenterà il 4,4% del volume, mentre lo strato inferiore rappresenterà il 95,6% della miscela.
Poiché la distillazione frazionata non può essere utilizzata per separare i componenti di un azeotropo, devono essere impiegati altri metodi: