Practica 4. Destilacion Simple Y Fraccionada j3m5u

Introduccion. La destilación simple y fraccionada tienen procesos similares utilizados para separar impurezas de los diferentes tipos de liquidos, tales como agua o aceites esenciales, este proceso utiliza dos propiedades importantes: la evaporación y la condensacion. El resultado de ambos procesos es un tipo de liquido que será mas puro que el anterior.

Antecedentes. a) Caraceristica y diferencias de la destilación simple y fraccionada. La destilación simple es un proceso que se realiza para separar liquidos con un punto de ebullcion que esta por debajo de 150°C y que entre sus componentes exista una diferencia de 80 °C o superior; Mientras que en la destilación fraccionada se utiliza cuando en la mezcla, ambos liquidos tienen un punto de ebullición menor a 80°C.

b) Diagramas de composición liquido-vapor.

c) Como funciona la columna de destilación fraccionada. Esta permite un mayor o entre los vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos" (placas). Ello facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en vapor, y los vapores de sustancias con mayor punto de ebullición pasan al estado líquido. d) Concepto de plato teorico y numero de platos teóricos. Uno de los primeros modelos matemáticos se consideró una colúmna como una serie de “platos” apilados en donde cada uno de ellos contiene una mezcla de una determinada composición en equilibrio con el vapor, a la vez que el vapor burbujea en el plato superior. En la columna de modelo

cada plato correspondía a un equilibrio líquido-vapor. En las columnas de destilación reales las columnas no tienen estos “platos” pero se conservó la denominación como medida de la eficiencia que se mide experimentalmente. Si una columna de longitud L separa con una eficiencia equivalente a N platos teóricos se puede calcular una altura equivalente a un plato teórico, H, el cual está dada como H=L/N. e) Mezclas azeotropicas. Es cuando 2 o mas compuestos hierven a una temperatura constante. f) Ley de Raoult. Si consideramos una mezcla binaria de líquidos, miscibles a todas las composiciones y la mezcla obedece la ley de Raoult:

P1= X1P1°

Donde: P1: presión parcial de vapor del componente 1 en la mezcla. X1: fracción molar del componente 1 en la mezcla líquida. P1°: presión de vapor del componente 1 puro.

Procedimiento experimental. Parte 1. Por destilación fraccionada. 1) Para iniciar la práctica por destilación fraccionada, se armó el equipo que consta de una columna de Vigraux, matraz de fondo plano de 50 mL, parrilla con agitación magnética, portatermometro, un colector, refrigerante para agua con mangueras, dos pinzas de tres dedos, y la mezcla líquida con la que se trabajo (mezcal 10 mL), y al unir cada pieza de este complejo se coloco un poco de vaselina entre las uniones con el fin de facilitar el desarmado. 2) Una vez armado y asegurado, se abrieron las llaves de agua de entrada y de salida (como se muestra en el anexo 1)Se encendio la parrilla para calentar y a agitar la sustancia en el matraz, hasta que se observo un incremento de temperatura a 71°C. Poco tiempo después comenzó la destilación, recolectando la cabeza (2 gotas). 3) Mientras continuaba calentándose y agitándose a temperatura se mantuvo constante en 72 °C (variaba de uno a dos grados, pero regresaba a la misma temperatura, por lo que se escogió el 72°C como temperatura estándar en este paso) y continuo la destilación obteniendo el primer componente (EtOH) que es el cuerpo de la destilación. 4) Siguiendo el diagrama (anexo 1) y como se ilustra en el mismo la temperatura tuvo un incremento que fue desde los 72°C hasta los 91°C, y en este momento la destilación disminuyo, por lo que se obtuvo la fracción intermedia (la cola del EtOH y la cabeza de H 2O). 5) Posteriormente la temperatura se mantuvo estable en 91°C y cmenzo una destilación mas efusiva obteniendo en este paso el segundo componente (cuerpo de H2O), y asi se mantuvo hasta que se logro captar 2.5 mL de agua,y se detuvo el experimento para no dejar que el matraz se secara y producir caramelizaciones.

Parte 2. Por destilación simple. 1) Para iniciar con este proceso, se tuvo que quitar la columna de Vigraux, y se ensamblo todo de la misma manera como se muestra en el (anexo 1) y utilizando 10 mL de mezcal, se encendio la parilla que comenzó a calentar y agitar a la sustancia, pero a diferencia de la destilación simple, esta comenzó a mostrar un incremento de temperatura rápidamente y la destilación comenzó de inmediato. 2) A los 75 °C se colectaron 2 gotas de destilado, representando la cabeza, el cuerpo se recolecto de los 85 °C hasta los 93 °C por una cantidad de 6.5 mL, posteriormente se recolecto la cola del liquido de 2.5 mL a los 93°C . Se presentaron muchas dificultades por el incremento constante de temperatura sin saber certeramente si lo que se colecto correspondía a cada parte del destilado.

Analisis de resultados. Al observar los resultados es posible notar que para la muestra de mezcal (mezcla de agua y etanol) las cantidades colectadas son muy distintas entre sí, pero que al consultar la etiqueta del mezcal de donde se extrajo la muestra. Por destilación fraccionada la cantidad colectada es equivalente al 35% de alcohol y que asi, se acerca a lo que se menciona en la etiqueta que son 39 grados de alcohol, acto contrario que sucede por destilación simple que la cantidad colectada fue de 65% de alcohol. La diferencia radica en la forma de destilación, ya que por destilación fraccionada se controla la destilación en sus tres fases, es muy marcada la diferencia de estas en la temperatura, por otra parte, los picos de la columna de Vigraux facilitan que el liquido mas volátil suba primero (Etanol) y posteriormente cuando vuelve a aumentar la temperatura sube el agua, y por el método de destilación simple, la temperatura subio constantemente por lo que la destilzacion comenzó al instante, el problema fue no tener temperaturas marcadas para distinguir las 3 frases de la destilación.

Conclusion. Bibliografia.