Destilación Por Arrastre De Vapor

1. OBJETIVOS

1.1 General:

Verificar la eficiencia de la destilación como método para la separación de mezclas liquidas.

1.2 Particular:

Separar y purificar los componentes de una mezcla líquida ternaria con base a sus propiedades fisicoquímicas.

2. INTRODUCCIÓN

En la vida cotidiana podemos darnos cuenta, fácilmente, de que aproximadamente más del 95% de los compuestos útilespara satisfacer nuestras necesidades, ya sea obtenidos de forma natural o sintética, están en forma químicamente impura, es decir, su composición no es en su totalidad lo que requerimos, siempre tendrán impurezas o estarán mezclados con otras sustancias innecesarias. De ahí la importancia de conocer los métodos de separación físicos y químicos existentes así como las diferencias y objetivo de cadauno.

Un ejemplo de método rentable, práctico y conocido desde laboratorios escolares hasta industrialmente hablando es la destilación. Este es un proceso en el cual un líquido o vapor, mezcla de 2 o más sustancias, es separado en sus partes componentes de una pureza dada, mediante el agregado y remoción de calor.

Existen diversas formas de destilación, siendo la más básica la destilaciónsimple, luego tenemos a la destilación fraccionada, por arrastre de vapor, a presión reducida y otras menos comunes, pero no por eso menos importantes, como la destilación destructiva (que es una variante de la fraccionada) o la destilación molecular centrifugada (aplicable para gases). Cada una de ellas tiene un mismo fundamento, un mismo fin, pero su utilización dependerá de las propiedades de lassustancias con las que se esté trabajando. Estas propiedades son la volatilidad, miscibilidad (en caso de líquidos) con otras sustancias, densidad, estructura, peso molecular y el más importante el punto de ebullición de cada uno de los componentes de la mezcla.

La destilación simple se utiliza cuando las sustancias que intervienen tienen una discrepancia en su p. e. ≥ 80°C; la destilaciónfraccionada es una variante de la destilación simple pero la diferencia es que se emplea cuando se tienen p. e. cercanos y se usa una columna de fraccionamiento; la destilación a presión reducida, por otra parte, nos es útil cuando la sustancia que nos interesa tiene un p. e. alto y se requiere hacer la destilación en un corto periodo de tiempo, y cuando dicha sustancia se descompone a una temperaturacercana a la de su p. e.; por último la destilación por arrastre de vapor se aplica fundamentalmente para separar sustancias insolubles en agua y ligeramente volátiles, de otros productos no volátiles mezclados con ellas.




3. FUNDAMENTO DE LA PRÁCTICA

El fundamento teórico de la destilación (no importando el tipo que sea) es el siguiente:

La presión de vapor de un líquido aumenta conla temperatura. Definiéndose como punto de ebullición a aquel donde la presión de vapor se iguala a la presión sobre el líquido (presión atmosférica). Cuando se calienta un líquido volátil, la temperatura del vapor aumenta hasta alcanzar el punto de ebullición del mismo. Entonces, en este punto, el líquido y el vapor están en un equilibro térmico, y la destilación tendrá lugar a una temperaturarazonablemente constante.

En la práctica se utilizó la destilación por arrastre de vapor (Ver Fig. 1. P1) y específicamente este se basa en la “Ley de Dalton sobre las presiones parciales” que se enuncia de la siguiente forma:

“Cuando dos o más gases o vapores, que no reaccionan entre sí, se mezclan a temperatura constante, cada gas ejerce la misma presión que si estuviera solo y la suma delas presiones de cada uno, es igual a la presión total del sistema.”

Y su expresión matemática es la siguiente:

PT = P1 + P2 +…+ Pn

Al destilar una mezcla así, su punto de ebullición será la temperatura a la cual la suma de las presiones de vapor es igual a la atmosférica. Y si uno de los líquidos es agua (destilación por arrastre de vapor), se podrá separar un...