สารผสมซีโอโทรปิกหรือสารผสมที่ไม่ใช่ซีโอโทรปิก คือสารผสมที่มีส่วนประกอบของเหลวที่มีจุดเดือด ต่าง กัน^{[ 1 ]}ตัวอย่างเช่น สารผสมของไนโตรเจน มีเทน อีเทน โพรเพน และไอโซบิวเทนถือเป็นสารผสมซีโอโทรปิ ก ^{[ 2 ]}สารแต่ละชนิดในสารผสมจะไม่ระเหยหรือควบแน่นที่อุณหภูมิเดียวกันกับสารชนิดอื่น กล่าวอีกนัยหนึ่ง สารผสมนี้มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เนื่องจากการเปลี่ยนสถานะเกิดขึ้นในช่วงอุณหภูมิประมาณ 4 ถึง 7 องศาเซลเซียส แทนที่จะเป็นอุณหภูมิคงที่^{[ 3 ]}บนกราฟอุณหภูมิ-องค์ประกอบ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมินี้สามารถมองเห็นได้เป็นความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่าง^{จุดเดือดและจุดน้ำค้าง [} 4 ] สำหรับสาร^{ผสมซี}โอโทรปิก อุณหภูมิบนเส้นโค้งเดือดจะอยู่ระหว่างอุณหภูมิเดือดของส่วนประกอบแต่ละชนิด เมื่อสารผสมซีโอโทรปิกเดือดหรือควบแน่น องค์ประกอบของของเหลวและไอจะเปลี่ยนแปลงไปตามแผนภาพอุณหภูมิ-องค์ประกอบของสารผสม^{[ 5 ]} สารผสมซีโอโทรปิกมีลักษณะที่แตกต่างกันในการเดือดแบบนิวเคลียสและ การเดือดแบบพาความร้อน รวมถึงในวัฏจักรแรงไคน์อินทรีย์เนื่องจากสารผสมซีโอโทรปิกมีคุณสมบัติที่แตกต่างจากของเหลวบริสุทธิ์หรือสารผสมอะซีโอโทรปิกสารผสมซีโอโทรปิกจึงมีการใช้งานเฉพาะในอุตสาหกรรมหลายอย่าง เช่น การกลั่นการทำความเย็นและกระบวนการทำความสะอาด

ในสารผสม จุดเดือดคืออุณหภูมิของของเหลวอิ่มตัว ในขณะที่อุณหภูมิของไออิ่มตัวเรียกว่าจุดน้ำค้าง เนื่องจากเส้นจุดเดือดและเส้นน้ำค้างของแผนภาพอุณหภูมิ-องค์ประกอบของสารผสมซีโอโทรปิกไม่ตัดกัน สารผสมซีโอโทรปิกในเฟสของเหลวจะมีสัดส่วนขององค์ประกอบที่แตกต่างจากเฟสแก๊สของสารผสม ในแผนภาพอุณหภูมิ-องค์ประกอบ หลังจากที่สารผสมในเฟสของเหลวถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่เส้นโค้งจุดเดือด (เดือด) สัดส่วนขององค์ประกอบในสารผสมจะเปลี่ยนแปลงไปตามเส้นไอโซเทอร์มอลที่เชื่อมต่อเส้นโค้งน้ำค้างกับเส้นโค้งเดือดเมื่อสารผสมเดือด^{[ 4 ]}

ที่อุณหภูมิใดๆ องค์ประกอบของของเหลวจะเป็นองค์ประกอบ ณ จุดเดือด ในขณะที่องค์ประกอบของไอจะเป็นองค์ประกอบ ณ จุดน้ำค้าง^{[ 5 ]}แตกต่างจากสารผสมอะซีโอโทรปิก ไม่มีจุดอะซีโอโทรปิกที่อุณหภูมิใดๆ บนแผนภาพที่เส้นจุดเดือดและเส้นจุดน้ำค้างจะตัดกัน^{[ 4 ]}ดังนั้น องค์ประกอบของสารผสมจะเปลี่ยนแปลงระหว่างเศษส่วนขององค์ประกอบ ณ จุดเดือดและจุดน้ำค้างเสมอเมื่อเดือดจากของเหลวไปเป็นแก๊ส จนกระทั่งเศษส่วนมวลขององค์ประกอบหนึ่งถึง 1 (กล่าวคือ สารผสมซีโอโทรปิกถูกแยกออกเป็นองค์ประกอบบริสุทธิ์อย่างสมบูรณ์) ดังแสดงในรูปที่ 1เศษส่วนโมลขององค์ประกอบที่ 1 ลดลงจาก 0.4 เหลือประมาณ 0.15 เมื่อสารผสมของเหลวเดือดกลายเป็นแก๊ส

ค่าความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมิคือความแตกต่างระหว่างจุดเดือดและจุดน้ำค้าง สารผสมซีโอโทรปิกที่แตกต่างกันจะมีค่าความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น สารผสมซีโอโทรปิก R152a/R245fa มีค่าความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมิสูงกว่า R21/R245fa ^{[ 6 ]}ช่องว่างที่มากขึ้นระหว่างจุดเดือดจะทำให้เกิดค่าความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมิที่มากขึ้นระหว่างเส้นโค้งจุดเดือดและเส้นโค้งจุดน้ำค้างที่เศษส่วนมวลที่กำหนด อย่างไรก็ตาม สำหรับสารผสมซีโอโทรปิกใดๆ ค่าความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมิจะลดลงเมื่อเศษส่วนมวลของส่วนประกอบเข้าใกล้ 1 หรือ 0 (เช่น เมื่อสารผสมเกือบจะแยกออกเป็นส่วนประกอบบริสุทธิ์) เนื่องจากเส้นโค้งจุดเดือดและเส้นโค้งจุดน้ำค้างจะเข้าใกล้กันมากขึ้นที่เศษส่วนมวลเหล่านี้^{[ 4 ]}

ความแตกต่างของจุดเดือดที่มากขึ้นระหว่างสารต่างๆ ยังส่งผลต่อเส้นโค้งของจุดเดือดและฟองอากาศในกราฟด้วย ความแตกต่างของจุดเดือดที่มากขึ้นจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเศษส่วนมวลมากขึ้นเมื่อส่วนผสมเดือดที่อุณหภูมิที่กำหนด^{[ 4 ]}

สารผสมอะซีโอโทรปิกและซีโอโทรปิกมีลักษณะเส้นโค้งน้ำค้างและฟองอากาศที่แตกต่างกันในกราฟอุณหภูมิ-องค์ประกอบ กล่าวคือ สารผสมอะซีโอโทรปิกมีเส้นโค้งน้ำค้างและฟองอากาศที่ตัดกัน แต่สารผสมซีโอโทรปิกไม่มี กล่าวอีกนัยหนึ่ง สารผสมซีโอโทรปิกไม่มีจุดอะซีโอโทรปิก^{[ 4 ]}สารผสมอะซีโอโทรปิกที่อยู่ใกล้จุดอะซีโอโทรปิกจะมีพฤติกรรมซีโอโทรปิกน้อยมากและใกล้เคียงกับอะซีโอโทรปิกมากกว่าซีโอโทรปิก^{[ 5 ]}

สารผสมซีโอโทรปิกแตกต่างจากสารผสมอะซีโอโทรปิกตรงที่เฟสไอและเฟสของเหลวของสารผสมอะซีโอโทรปิกมีสัดส่วนของส่วนประกอบเท่ากัน ซึ่งเป็นผลมาจากจุดเดือดคงที่ของสารผสมอะซีโอโทรปิก^{[ 7 ]}

เมื่อให้ความร้อนกับสารการเดือดแบบนิวเคลียสพูลและการเดือดแบบการไหลเวียนจะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิของพื้นผิวที่ใช้ในการให้ความร้อนกับของเหลวสูงกว่าจุดเดือดของของเหลวเนื่องจากความร้อนเกินของผนัง^{[ 8 ]}

ลักษณะเฉพาะของการเดือดในสระน้ำจะแตกต่างกันสำหรับสารผสมซีโอโทรปิกเมื่อเทียบกับสารผสมบริสุทธิ์ ตัวอย่างเช่น ความร้อนยิ่งยวดขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อให้เกิดการเดือดนี้จะมากกว่าสำหรับสารผสมซีโอโทรปิกเมื่อเทียบกับของเหลวบริสุทธิ์ เนื่องจากสัดส่วนของสารแต่ละชนิดในเฟสของเหลวเทียบกับเฟสแก๊สของสารผสมซีโอโทรปิกแตกต่างกัน สารผสมซีโอโทรปิกและของเหลวบริสุทธิ์ยังมีฟลักซ์ความร้อนวิกฤตที่แตกต่างกัน นอกจากนี้สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของสารผสมซีโอโทรปิกยังน้อยกว่าค่าในอุดมคติที่คาดการณ์โดยใช้สัมประสิทธิ์ของของเหลวบริสุทธิ์ การลดลงของการถ่ายเทความร้อนนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของสารผสมซีโอโทรปิกไม่ได้เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกับเศษส่วนมวลของส่วนประกอบของสารผสม^{[ 9 ]}

สารผสมซีโอโทรปิกมีลักษณะการเดือดแบบพาความร้อนที่แตกต่างจากสารบริสุทธิ์หรือสารผสมอะซีโอโทรปิก โดยทั่วไปแล้ว สารผสมซีโอโทรปิกจะถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าที่ด้านล่างของของเหลว ในขณะที่สารบริสุทธิ์และสารผสมอะซีโอโทรปิกจะถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าที่ด้านบน ในระหว่างการเดือดแบบพาความร้อน ความหนาของฟิล์มของเหลวจะน้อยกว่าที่ด้านบนของฟิล์มเมื่อเทียบกับด้านล่างเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ในกรณีของของเหลวบริสุทธิ์และสารผสมอะซีโอโทรปิก การลดลงของความหนานี้ทำให้ความต้านทานต่อการถ่ายเทความร้อนลดลง ดังนั้นจึงมีการถ่ายเทความร้อนมากขึ้นและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจึงสูงกว่าที่ด้านบนของฟิล์ม ในทางตรงกันข้าม สำหรับสารผสมซีโอโทรปิกจะเกิดเหตุการณ์ตรงกันข้าม การลดลงของความหนาของฟิล์มใกล้กับด้านบนทำให้ส่วนประกอบในสารผสมที่มีจุดเดือดสูงกว่ามีสัดส่วนมวลลดลง ดังนั้นความต้านทานต่อการถ่ายเทมวลจึงเพิ่มขึ้นใกล้กับด้านบนของของเหลว มีการถ่ายเทความร้อนน้อยลง และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจึงต่ำกว่าที่ด้านล่างของฟิล์มของเหลว เนื่องจากด้านล่างของของเหลวถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่า จึงต้องใช้ผนังที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าบริเวณด้านล่างมากกว่าด้านบนเพื่อให้ส่วนผสมซีโอโทรปิกเดือด^{[ 9 ]}

ตั้งแต่อุณหภูมิเยือกแข็งต่ำไปจนถึงอุณหภูมิห้อง ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของสารผสมซีโอโทรปิกมีความไวต่อองค์ประกอบของสารผสม เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเดือด การไหลของความร้อนและมวล และความหยาบของพื้นผิว นอกจากนี้ การเจือจางสารผสมซีโอโทรปิกจะลดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน การลดความดันเมื่อเดือดสารผสมจะเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์เพียงเล็กน้อย^{[ 2 ]}การใช้ท่อเดือดแบบมีร่องแทนแบบเรียบจะเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน^{[ 10 ]}

กรณีอุดมคติของการกลั่นใช้สารผสมซีโอโทรปิก สารผสมของของเหลวและก๊าซซีโอโทรปิกสามารถแยกออกจากกันได้ด้วยการกลั่น เนื่องจากความแตกต่างของจุดเดือดระหว่างสารผสมที่เป็นส่วนประกอบ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ คอลัมน์กลั่นที่จัดเรียงในแนวตั้ง(ดูรูปที่ 2 ) ^{[ 11 ] [ 12 ]}

เมื่อแยกสารผสมซีโอโทรปิกที่มีส่วนประกอบของเหลวสามชนิดขึ้นไป คอลัมน์การกลั่นแต่ละคอลัมน์จะแยกเฉพาะส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำที่สุดและส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูงสุดเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ คอลัมน์แต่ละคอลัมน์จะแยกส่วนประกอบสองชนิดได้อย่างบริสุทธิ์ หากแยกสารสามชนิดด้วยคอลัมน์เดียว สารที่มีจุดเดือดปานกลางจะไม่ถูกแยกออกมาอย่างบริสุทธิ์ และจะต้องใช้คอลัมน์ที่สอง ในการแยกสารผสมที่ประกอบด้วยสารหลายชนิด จะต้องใช้คอลัมน์การกลั่นหลายคอลัมน์เรียงลำดับกัน กระบวนการกลั่นหลายขั้นตอนนี้เรียกว่าการกลั่นแยกส่วน^{[ 11 ] [ 12 ]}

ในแต่ละคอลัมน์การกลั่น ส่วนประกอบบริสุทธิ์จะก่อตัวขึ้นที่ด้านบน (ส่วนการกลั่น) และด้านล่าง (ส่วนการแยก) ของคอลัมน์เมื่อของเหลวเริ่มต้น (เรียกว่าองค์ประกอบป้อน) ถูกปล่อยออกมาตรงกลางคอลัมน์ ดังแสดงในรูปที่ 2ที่อุณหภูมิหนึ่ง ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำที่สุด (เรียกว่าสารกลั่นหรือส่วนบน) จะระเหยและสะสมอยู่ที่ด้านบนของคอลัมน์ ในขณะที่ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูงสุด (เรียกว่าส่วนล่างหรือส่วนล่าง) จะสะสมอยู่ที่ด้านล่างของคอลัมน์ ในส่วนผสมซีโอโทรปิก ซึ่งมีส่วนประกอบมากกว่าหนึ่งชนิด ส่วนประกอบแต่ละชนิดจะเคลื่อนที่สัมพันธ์กันเมื่อไอไหลขึ้นและของเหลวไหลลง^{[ 11 ]}

การแยกสารผสมสามารถมองเห็นได้จากโปรไฟล์ความเข้มข้น ในโปรไฟล์ความเข้มข้น ตำแหน่งของไอในคอลัมน์การกลั่นจะถูกพล็อตเทียบกับความเข้มข้นของไอ ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูงสุดจะมีความเข้มข้นสูงสุดที่ด้านล่างของคอลัมน์ ในขณะที่ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำที่สุดจะมีความเข้มข้นสูงสุดที่ด้านบนของคอลัมน์ ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดปานกลางจะมีความเข้มข้นสูงสุดที่ตรงกลางของคอลัมน์การกลั่น เนื่องจากการแยกสารผสมเหล่านี้ สารผสมที่มีสารมากกว่าสามชนิดจึงต้องใช้คอลัมน์การกลั่นมากกว่าหนึ่งคอลัมน์เพื่อแยกส่วนประกอบ^{[ 11 ]}

สามารถใช้การกำหนดค่าหลายแบบเพื่อแยกส่วนผสมออกเป็นผลิตภัณฑ์เดียวกันได้ แม้ว่าบางรูปแบบจะมีประสิทธิภาพมากกว่า และมีการใช้ลำดับคอลัมน์ที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมซีโอโทรปิก ABC สามารถแยกออกเป็น A และ BC ก่อน จากนั้นจึงแยก BC ออกเป็น B และ C ในทางกลับกัน ส่วนผสม ABC สามารถแยกออกเป็น AB และ C ก่อน จากนั้นจึงแยก AB ออกเป็น A และ B ในที่สุด การกำหนดค่าทั้งสองนี้เป็นการกำหนดค่าแบบแยกอย่างรวดเร็ว ซึ่งสารที่มีจุดเดือดปานกลางจะไม่ปนเปื้อนในแต่ละขั้นตอนการแยก ในทางกลับกัน ส่วนผสม ABC สามารถแยกออกเป็น AB และ BC ก่อน จากนั้นจึงแยกออกเป็น A, B และ C ในคอลัมน์เดียวกัน นี่คือการกำหนดค่าแบบไม่แยกอย่างรวดเร็ว ซึ่งสารที่มีจุดเดือดปานกลางจะอยู่ในส่วนผสมที่แตกต่างกันหลังจากขั้นตอนการแยก^{[ 12 ]}

ในการออกแบบกระบวนการกลั่นเพื่อแยกสารผสมซีโอโทรปิก ลำดับของคอลัมน์กลั่นมีความสำคัญต่อการประหยัดพลังงานและต้นทุน นอกจากนี้ ยังสามารถใช้วิธีการอื่นๆ เพื่อลดต้นทุนพลังงานหรืออุปกรณ์ที่จำเป็นในการกลั่นสารผสมซีโอโทรปิก ซึ่งรวมถึงการรวมคอลัมน์กลั่น การใช้คอลัมน์ด้านข้าง การรวมคอลัมน์หลักกับคอลัมน์ด้านข้าง และการนำความร้อนเหลือทิ้ง กลับมาใช้ใหม่ ในระบบ หลังจากรวมคอลัมน์กลั่นแล้ว ปริมาณพลังงานที่ใช้จะเท่ากับพลังงานของคอลัมน์ที่แยกแล้วเพียงคอลัมน์เดียว ไม่ใช่พลังงานของทั้งสองคอลัมน์รวมกัน นอกจากนี้ การใช้คอลัมน์ด้านข้างยังช่วยประหยัดพลังงานโดยป้องกันไม่ให้คอลัมน์ต่างๆ ทำการแยกสารผสมชนิดเดียวกัน การรวมคอลัมน์หลักและคอลัมน์ด้านข้างช่วยประหยัดต้นทุนอุปกรณ์โดยการลดจำนวนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบ การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ต้องใช้ปริมาณความร้อนและระดับอุณหภูมิของความร้อนเหลือทิ้งให้ตรงกับความร้อนที่ต้องการ ดังนั้น การใช้ความร้อนเหลือทิ้งจึงต้องเปลี่ยนความดันภายในเครื่องระเหยและเครื่องควบแน่นของระบบกลั่นเพื่อควบคุมอุณหภูมิที่ต้องการ^{[ 13 ]}

การควบคุมระดับอุณหภูมิในส่วนหนึ่งของระบบสามารถทำได้ด้วยการวิเคราะห์แบบพินช์ [ ^{14 ] เทคนิค}การประหยัดพลังงานเหล่านี้มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในการกลั่นสารผสมซีโอโทรปิกในอุตสาหกรรม: คอลัมน์ด้านข้างถูกนำมาใช้ในการกลั่นน้ำมันดิบ และการรวมคอลัมน์หลักและคอลัมน์ด้านข้างกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น^{[ 13 ]}

ตัวอย่างของการกลั่นสำหรับสารผสมซีโอโทรปิกสามารถพบได้ในอุตสาหกรรม การกลั่นน้ำมันดิบเป็นตัวอย่างของการกลั่นแบบหลายองค์ประกอบในอุตสาหกรรมที่ใช้มานานกว่า 75 ปี น้ำมันดิบจะถูกแยกออกเป็นห้าองค์ประกอบโดยใช้คอลัมน์หลักและคอลัมน์ด้านข้างในรูปแบบการแยกแบบคมชัด นอกจากนี้ เอทิลีนยังถูกแยกออกจากมีเทนและอีเทนเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมโดยใช้การกลั่นแบบหลายองค์ประกอบ^{[ 12 ]}

การแยกสารอะโรมาติกต้องใช้การกลั่นแบบสกัด เช่น การกลั่นสารผสมซีโอโทรปิกของเบนซีน โทลูอีน และพี-ไซลีน^{[ 12 ]}

สารผสมซีโอโทรปิกที่ใช้ในการทำความเย็นจะได้รับหมายเลขในชุด 400 เพื่อช่วยระบุส่วนประกอบและสัดส่วนของส่วนประกอบเหล่านั้นตามหลักการตั้งชื่อ ในขณะที่สารผสมอะซีโอโทรปิกจะได้รับหมายเลขในชุด 500 ตามที่ASHRAEกำหนด ชื่อของสารทำความเย็นจะเริ่มต้นด้วย 'R' ตามด้วยชุดตัวเลข—ชุด 400 หากเป็นซีโอโทรปิก หรือชุด 500 หากเป็นอะซีโอโทรปิก—ตามด้วยตัวอักษรพิมพ์ใหญ่ที่แสดงถึงองค์ประกอบ^{[ 15 ]}

งานวิจัยได้เสนอให้ใช้สารผสมซีโอโทรปิกเป็นสารทดแทนสารทำความเย็น ที่มีฮาโลเจน เนื่องจากไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (HCFC) และคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFC) มีผลเสียต่อชั้นโอโซนและ ภาวะ โลกร้อนนักวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่การใช้สารผสมใหม่ที่มีคุณสมบัติเหมือนกับสารทำความเย็นในอดีตเพื่อเลิกใช้สารที่มีฮาโลเจนที่เป็นอันตราย ตามพิธีสารมอนทรีออลและพิธีสารเกียวโตตัวอย่างเช่น นักวิจัยพบว่าสารผสมซีโอโทรปิก R-404A สามารถใช้แทน R-12 ซึ่งเป็น CFC ในตู้เย็นในครัวเรือนได้^{[ 16 ]}อย่างไรก็ตาม การใช้สารผสมซีโอโทรปิกมีปัญหาทางเทคนิคบางประการ เช่น การรั่วไหล รวมถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงที่เกี่ยวข้องกับสารที่มีจุดเดือดต่างกัน แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะสามารถปรับให้เข้ากับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสารทำความเย็นทั้งสองชนิดเมื่อมีการแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพได้ก็ตาม^{[ 5 ]} การแทนที่สารทำความเย็นบริสุทธิ์ด้วยสารผสมจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม รวมถึงความไวไฟและความปลอดภัยของสารทำความเย็นผสม^{[ 3 ]}

ในวงจร Rankine อินทรีย์ (ORC) สารผสมซีโอโทรปิกมีประสิทธิภาพทางความร้อนมากกว่าของเหลวบริสุทธิ์^{[ 17 ]}เนื่องจากมีจุดเดือดสูงกว่าของเหลวทำงาน ซีโอโทรปิกจึง มีผลผลิตพลังงานสุทธิสูงกว่าที่อุณหภูมิต่ำของวงจร Rankine เมื่อเทียบกับสารบริสุทธิ์^{[ 6 ]}ของเหลวทำงานซีโอโทรปิกจะควบแน่นในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย ทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกสามารถนำความร้อนจากการควบแน่นกลับมาใช้เป็นแหล่งความร้อนสำหรับวงจร Rankine ได้ อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงของของเหลวทำงานซีโอโทรปิกสามารถปรับให้ตรงกับอุณหภูมิของของเหลวที่กำลังถูกทำให้ร้อนหรือเย็นเพื่อประหยัดความร้อนที่สูญเปล่า เนื่องจากกระบวนการระเหยของสารผสมเกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง^{[ 17 ] [ 18 ]} (ดูการวิเคราะห์แบบพินช์ )

R21/R245fa และ R152a/R245fa เป็นตัวอย่างของสารทำงานแบบซีโอโทรปิกสองชนิดที่สามารถดูดซับความร้อนได้มากกว่า R245fa บริสุทธิ์ เนื่องจากมีจุดเดือดสูงขึ้น กำลังไฟฟ้าขาออกจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของ R152a ใน R152a/R245fa R21/R245fa ใช้ความร้อนและพลังงานน้อยกว่า R245fa โดยรวมแล้ว สารผสมซีโอโทรปิก R21/R245fa มีคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกที่ดีกว่า R245fa บริสุทธิ์และ R152a/R245fa ในฐานะสารทำงานใน ORC ^{[ 6 ] [ 18 ]}

สารผสมซีโอโทรปิกสามารถใช้เป็นตัวทำละลายในกระบวนการทำความสะอาดในการผลิตได้ กระบวนการทำความสะอาดที่ใช้สารผสมซีโอโทรปิก ได้แก่ กระบวนการโคโซลเวนต์และกระบวนการไบโซลเวนต์^{[ 19 ]}

ในระบบโคโซลเวนต์ ของเหลวที่ผสมกันได้สองชนิดที่มีจุดเดือดต่างกันจะถูกผสมกันเพื่อสร้างส่วนผสมซีโอโทรปิก ของเหลวชนิดแรกคือตัวทำละลายที่ละลายสิ่งสกปรกในกระบวนการทำความสะอาด ของเหลวนี้เป็นตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีจุดเดือดต่ำและจุดวาบไฟสูงกว่าอุณหภูมิการทำงานของระบบ หลังจากที่ตัวทำละลายผสมกับน้ำมันแล้ว ของเหลวชนิดที่สองซึ่งเป็นสารล้างไฮโดรฟลูออโรอีเทอร์ (HFE) จะล้างตัวทำละลายออกไป ตัวทำละลายอาจติดไฟได้เนื่องจากเมื่อผสมกับ HFE แล้วจะไม่ติดไฟ ในกระบวนการทำความสะอาดแบบไบโซลเวนต์ สารล้างจะแยกออกจากตัวทำละลาย ทำให้ตัวทำละลายและสารล้างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากไม่เจือจาง^{[ 19 ] [ 20 ]}

ระบบตัวทำละลายร่วมใช้สำหรับน้ำมันหนัก ขี้ผึ้ง จาระบี และรอยนิ้วมือ และสามารถขจัดคราบสกปรกหนักได้ดีกว่ากระบวนการที่ใช้ตัวทำละลายบริสุทธิ์หรือตัวทำละลายอะซีโอโทรปิก ระบบตัวทำละลายร่วมมีความยืดหยุ่นตรงที่สามารถใช้สัดส่วนของสารต่างๆ ในส่วนผสมซีโอโทรปิกที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองวัตถุประสงค์ในการทำความสะอาดที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น การเพิ่มสัดส่วนของตัวทำละลายต่อสารล้างในส่วนผสมจะเพิ่มความสามารถในการละลาย และจึงใช้ในการขจัดคราบสกปรกหนัก^{[ 19 ] [ 20 ]}

อุณหภูมิการทำงานของระบบขึ้นอยู่กับจุดเดือดของส่วนผสม ซึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารเหล่านี้ในส่วนผสมซีโอโทรปิก เนื่องจากส่วนผสมซีโอโทรปิกมีจุดเดือดต่างกัน อ่างทำความสะอาดและอ่างล้างจึงมีอัตราส่วนของสารทำความสะอาดและสารละลายที่แตกต่างกัน สารละลายที่มีจุดเดือดต่ำกว่าจะไม่พบในอ่างล้างเนื่องจากความแตกต่างของจุดเดือดระหว่างสารมีมาก^{[ 20 ]}

สารผสมที่มี HFC-43-10mee สามารถใช้แทน CFC-113 และเพอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFC) เป็นตัวทำละลายในระบบทำความสะอาดได้ เนื่องจาก HFC-43-10mee ไม่ทำลายชั้นโอโซน ซึ่งแตกต่างจาก CFC-113 และ PFC มีสารผสม HFC-43-10mee หลายชนิดวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์เพื่อวัตถุประสงค์ในการทำความสะอาดที่หลากหลาย ตัวอย่างของตัวทำละลายซีโอโทรปิกในกระบวนการทำความสะอาด ได้แก่: ^{[ 20 ]}

• สารผสมซีโอโทรปิกของ HFC-43-10mee และเฮกซาเมทิลไดซิโลเซนสามารถละลายซิลิโคนได้ และเข้ากันได้ดีกับโพลีคาร์บอเนตและโพลียูรีเทน สามารถใช้กำจัดสารหล่อลื่นซิลิโคนออกจากอุปกรณ์ทางการแพทย์ได้
• สารผสมซีโอโทรปิกของ HFC-43-10mee และไอโซโพรพานอลสามารถกำจัดไอออนและน้ำออกจากวัสดุที่ไม่มีพื้นผิวเป็นรูพรุนได้ สารผสมซีโอโทรปิกนี้ช่วยในการดูดซับและทำให้แห้ง
• ส่วนผสมซีโอโทรปิกของ HFC-43-10mee, สารลด แรงตึงผิวฟลูออโรและ สารเติม แต่งป้องกันไฟฟ้าสถิตเป็นของเหลวสำหรับอบแห้งที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานและปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม ช่วยให้การอบแห้งปราศจากคราบ

• รายชื่อสารทำความเย็น
• อะซีโอโทรป