Giovanny Andres Granados Suarez1, Johan Sebastian Choren Batero2

Universidad Nacional De Colombia Sede Bogotá

Departamento de Ingeniería Química Y Ambiental

giagranadossu@unal.edu.co1 , jhschorenba@unal.edu.co2

Martes 22 de septiembre 2015

PURIFICACIÒN DE LÍQUIDOS

1. TEMA: La destilación es el método universal de purificación para líquidos así como de separación de sustancias, este procedimiento involucra la conversión de un líquido al estado de vapor por medio de aplicación de calor y después la condensación de los vapores a un líquido que se recoge en un recipiente, la temperatura a la cual destila un líquido es una constante a presión dada conocida como punto de ebullición y sirve como criterio de pureza. Existen varios métodos de destilación dependiendo del tipo de la sustancia que se desea separar entre los cuales tenemos:

I. Destilación Simple: Es el método más frecuente e importante para la purificación de líquidos , se utiliza siempre separar un líquido de sus impurezas no volátiles el procedimiento de destilación se basa en las diferentes punto de ebullición de 2 sustancias por ejemplo que una hierva a menor temperatura de la otra entonces pasará al estado gaseoso primero y de esta manera se habrán separado los componentes esta se lleva a cabo con adición de calor como lo es cualquier de estos procedimientos y pasa por un tubo refrigerante cuya propiedad es que en sus paredes que lo rodean pasan continuamente flujos de agua que hacen que la sustancia que se quiere destilar se enfríe y se recoja el líquido en un recipiente.

II. Destilación Fraccionada: La temperatura aumenta hasta que se mantiene el mismo grado por un tiempo, luego sigue aumentando hasta un grado diferente, el cual se mantiene también por un tiempo. Esto significa que primero se evapora toda una sustancia dentro de la mezcla. Más tarde, cuando se termina de evaporar, la temperatura aumenta hasta llegar al punto de ebullición de la segunda sustancia, donde frena y empieza a evaporarse esta sustancia. Por ejemplo: el agua y la acetona. La temperatura aumenta hasta los 60 ºC (P.E. del acetona), después de un rato, la temperatura vuelve a subir (o sea, la acetona se evaporó toda) hasta los 100 ºC (P.E. del agua) a condiciones normales.

III. Destilación Por Arrastre De Vapor: La destilación por arrastre de vapor posibilita la purificación o el aislamiento de compuestos de punto de ebullición elevado mediante una destilación a baja temperatura (siempre inferior a 100 ºC). Es una técnica de destilación muy útil para sustancias de punto de ebullición muy superior a 100 ºC y que descomponen antes o al alcanzar la temperatura de su punto de ebullición. La destilación por arrastre de vapor es una técnica de destilación que permite la separación de sustancias insolubles en H2O y ligeramente volátiles de otros productos no volátiles. A la mezcla que contiene el producto que se pretende separar, se le adiciona un exceso de agua, y el conjunto se somete a destilación. En el matraz de destilación se recuperan los compuestos no volátiles y/o solubles en agua caliente, y en el matraz colector se obtienen los compuestos volátiles e insolubles en agua. Finalmente, el aislamiento de los compuestos orgánicos recogidos en el matraz colector se realiza mediante una extracción.

Fundamento teórico de la destilación por arrastre de vapor:

En una mezcla formada por dos líquidos inmiscibles, A y B, la presión de vapor total a una temperatura determinada es igual a la suma de las presiones de vapor que tendrían, a esta temperatura, ambos componentes sin mezclar, es decir, que cada componente ejerce su propia presión de vapor independientemente del otro (PT = PA + PB).

IV. Destilaciòn A Presión Reducida: La destilación a presión reducida es una técnica que consiste en destilar sustancias operando a presiones distintas a la atmosférica, con el fin de hacer más eficiente la destilación, ya que hay sustancias que a una presión atmosférica se descomponen antes de alcanzar su ebullición o sea su umbral de descomposición química está antes que su punto de ebullición a presión atmosférica o puede darse que una sustancia tenga un punto de ebullición tan alto que la destilación a presión normal sea poco eficiente por la cantidad de energía que requerida o puede haber un problema en la destilación normal como un azeótropo, por tanto todas estas variables que dependen directamente de la presión puede variarse y mejorar el proceso. Para llevar a cabo este tipo de destilación es necesario un sistema de vacío y un adaptador de vacío.

2. OBJETIVOS:

A. OBJETIVO GENERAL:

B. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

3. METODOLOGÍA:

I. DESTILACIÒN SIMPLE:

Figura 1: Montaje “Destilación Simple” Disponible: https://salamabermejobenedettirm.files.wordpress.com/2012/05/destial.gif

Diagrama de Flujo 1: “Destilación Simple”

II. DESTILACIÓN FRACCIONADA:

Figura 2: Montaje “Destilacion http://www.escuelapedia.com/wp-content/uploads/Destilaci%C3%B3n-fraccionada-del-aire.jpg

Diagrama de Flujo 2: “Destilación fraccionada”

III. DESTILACIÓN POR ARRASTRE CON VAPOR:

Figura 3: “Destilacion por arrastre con vapor”, Disponible en: https://paolaosunafernandez.files.wordpress.com/2012/04/arrastre_vapor.jpg

Diagrama de Flujo 3: “Destilación por arrastre a vapor”

IV. DESTILACIÓN A PRESIÒN REDUCIDA:

Figura 4: Montaje “Destilacion a Pesion Reducida”, Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos103/separacion-y-purificacion-compuestos-organicos-liquidos/image004.jpg

Diagrama de flujo 4: “Destilación a Presión Reducida”

4. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS:

I. Destilación simple

Fracción de la destilación

Temperatura de destilación

a condiciones experimentales(°C)

Temperatura de destilacióna condiciones normales (°C)

Volumen (mL)destilado

Índice de refracción

experimental

Cabeza 66-68 78 2 1.36454Cuerpo 70 78 20.5 1.36538Cola 88 78 1 1.36942

II. Destilación Fraccionada

Fracción de la destilación

Temperatura de destilación

a condiciones experimentales(°C)

Temperatura de destilacióna condiciones normales (°C)

Volumen (mL)destilado

Índice de refracción

experimental

F1 66-68 78 0.5 1.36389F2 70 78 10 1.36579F3 85 78 13 1.36950

III. Destilación por Arrastre con Vapor

Muestra Cantidad (g) Cantidad de aceite

esencial destilado (mL)

P.eb. del aceite

obtenido (˚C)*

Índice de Refracción del aceite obtenido

Rendimiento

Cascaras de mandarina

110.900.5 1.47436 0.790 %

Densidad del aceite esencia de la muestra: 0.846 g/mL

IV. Destilación a Presión Reducida

Compuesto Cantidad a destilar

(mL)

P.eb. Experimental

(˚C)

Cantidad destilada

(mL)

Presión experimental

(mmHg)

P.eb. normal.*

(˚C)

Índice de refracción

experimental

Acetato de amilo

20 96-98 18 -339 142 1.39842

5. ANÁLISIS Y DISCUSIÒN:

I. Destilación simple

Se utilizó 25 mL de etanol para destilar los cuales son 20.5 son etanol purificado lo cual quiere decir que la solución antes del inicio de la destilación estaba 82% v/v concentrada de etanol

No se cuentan las fracciones de cabeza y cola ya que en estas respectivamente se encuentran partes volátiles de la solución y partes del líquido de mayor punto de ebullición

II. Destilación Fraccionada

No se podría hacer un análisis verdadero ya que en esta práctica no se alcanzó a terminar la destilación fraccionada de la muestra de etanol por falta de tiempo. Aun que se puede inferir que la cantidad de etanol puro que se puede recolectar por medio de este método es más cercana a la real que la del método de destilación simple

III. Destilación por Arrastre con Vapor

El volumen de aceite esencial es tan bajo que no se puede realizar la prueba de punto de ebullición.

La cantidad es tan baja que solo es el 0.79% de la muestra total se pudo extraer como aceite esencial de color naranja tenue

IV. Destilación a Presión Reducida

A una presión de vació de 339 mmHg se destilaron 18 mL con una coloración no traslucida si no con un leve color naranja muy tenue lo que quiere decir que parte de las impurezas pasaron por un tiempo de destilación brevemente mayor

La muestra originalmente estaba 90 % concentrada de acetato de amilo la cual tenia un color naranja fuerte.

6. CONCLUSIONES:

I. Destilación Simple y Fraccionada

Como se puede observar la cantidad de la primera fracción o la fracción de cabeza es muy baja y la temperatura de esta es cercana a la temperatura de destilación se puede decir que la cantidad de sustancias volátiles y productos de volatilización son muy pocos o nulos

II. Destilación por Arrastre con Vapor

Se puede ver que la cantidad de aceites esenciales es muy baja en las plantas o frutas que los contienen por tanto es la prueba del alto costo de estas materias primas en la industria química para diversos productos con fines para cumplir una función aromatizante

IV. Destilación a Presión Reducida

A pesar que la muestra este con un color muy tenue de anaranjado se puede comprobar que esta impureza es muy pequeña ya que el índice de refracción del destilado es muy cercano al valor real que corresponde a 1.4 por tanto el aporte a la refracción de la luz es muy bajo por tanto baja la cantidad presente de impureza en el destilado

7. BIBLIOGRAFÍA:

[1] UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA AÑO 2009 “Purificaciòn de lìquidos por destilaciòn”, ALDO FRANCISCO MORALES ORCCOTTOMA LIMA PERU. Disponible en: http://www.fsalazar.bizland.com/pdf/DESTILACION.pdf [2] UNIVERSIDAD DE BARCELONA “Tipos de destilación”, Disponible en: http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/destilacio_tipus.html[3] UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE BOGOTA, “Informe De Practica de laboratorio Destilación A Presiòn Reducida”, Disponible en: http://www.academia.edu/8424659/Informe_de_pr%C3%A1ctica_de_laboratorio_Destilaci%C3%B3n_a_presi%C3%B3n_reducida [4] BLOGGER Fisico-Quìmica “Teoria de la Destilación fraccionada”, Disponible en: http://fraymachete-fq.blogspot.com.co/2008/11/destilacin-fraccionada.html