Por que um azeótropo não pode ser separado por destilação fracionada até seus componentes puros?

Um azeótropo é uma mistura de composição constante ao ebulição, ela se comporta como uma substância pura; ao vaporizar não ocorre alteração na fração dos componentes, portanto a destilação simples ou fracionada não consegue enriquecer além do ponto azeotrópico.
Para ultrapassar esse limite é necessário usar técnicas especiais, por exemplo destilação azeotrópica com entrainer, destilação por variação de pressão, destilação extrativa ou secagem por peneiras moleculares.

Exemplo: a mistura ácido nítrico–água forma um azeótropo perto de 68% de HNO₃, que não pode ser concentrado por destilação convencional até ácido absoluto; para obter concentrações maiores usa-se secagem com agentes desidratantes ou destilação azeotrópica com entrainer.