PRACTICA DESTILACION FRACCIONADA545

1. Introducción

En la formación de un Ingeniero Químico, un propósito fundamental, es evaluar las operaciones unitarias de separación a nivel de laboratorio; para posteriormente replicarlo a nivel industrial; por lo cual, es importante conocer el principio fundamental de una mezcla en la cual están en mezcla más de dos líquidos miscibles. A diferencia de la operación básica de destilaciónsimple, en esta se podrán separar sustancias con puntos de ebullición muy cercanos.
La aplicación industrial que más utiliza esta operación es la separación de los distintos componentes del petróleo.
Durante el curso, el estudio de las operaciones unitarias, es implícito; ya que instruye al estudiante para el correcto manejo de equipo y material de laboratorio; pero fundamentalmente para comprender demejor manera los fenómenos físicos y químicos de la materia.

2. Objetivos

2.1 Conocer las operaciones básicas de la ingeniería química a nivel de laboratorio, como la destilación fraccionada, para separar mezclas.
2.2 Conocer las características de la destilación fraccionada
2.3 Separar un sistema constituido por varios componentes.
3. Teoría

3.1. Equilibrio Líquido-Vapor
“La composición delvapor en equilibrio con un líquido de una composición dada se determina experimentalmente mediante un destilador de equilibrio. Los resultados se representan adecuadamente sobre un diagrama temperatura composición. En el caso normal la curva ABC muestra la composición del líquido que hierve a una temperatura dada, y la curva ADC la composición de vapor de dicha temperatura.” (Richardson. 2003: 531)Figura 3.1-1 Fracción molar en el líquido

Fuente: Operaciones básica Tomo I
3.2. Destilación fraccionada
“En la destilación fraccionada se utiliza una columna de rectificación o fraccionamiento, situada entre el matraz y el refrigerante, y un dispositivo de reflujo, situado después del refrigerante, que permite que el líquido obtenido al condensar los vapores en el refrigerante se dirijabien hacia el destilado o bien, de nuevo hacia la columna. La evolución de la composición del líquido de vapor y del destilado se estudia con ayuda de los diagramas liquido-vapor.” (Gomez. 1988: 183)
3.3. Reflujo
“La presencia de una corriente de reflujo, bien sea una fracción del destilado u otra corriente líquida con una composición elevada en el componente más volátil, es un requisitoimprescindible para el enriquecimiento del vapor y, por tanto, para el proceso de rectificación.” (Gomez. 1988:89)
 

2.
4. Parte Experimental

4.1 Materiales y Equipos

Balón de Destilación
Columna de Fraccionamiento
Acople de vidrio
Refrigerante
Probeta
Matraz Erlenmeyer
Termómetro
Núcleos de Ebullición
Soportes Universal
Pinza Universal (2)
Pinza para refrigerante (1)
Aro de Hierro
Mechero BunsenTela Metálica
Cuba

4.2 Sustancias Empleadas

Etanol

4.3 Procedimiento

En un balón de 100ml, de fondo redondo, se depositan 70 ml de cada sustancia, se agita suavemente y se tapa el balón.

Armar el equipo para destilación fraccionada, acoplando al balón la columna de fraccionamiento y éste a un refrigerante, el mismo que tiene en su extremo un vaso para la recolección del destilado. Además lacolumna está provista de un termómetro en su parte superior para el control de temperatura.

Desde el instante que comienza el calentamiento tomar la temperatura del sistema cada 15 segundos.

Calentar ligeramente el balón, controlando que la temperatura en el termómetro ascienda lentamente.

Cuidar que la caída del destilado sea constante y por goteo, para asegurar la purificación del líquidodestilado.

Recoger separadamente las fracciones que destilen y medir su correspondiente volumen.


5. Procesamiento de Datos

5.1 Datos Experimentales

Tabla 5.1-1
Datos adicionales a P=1atm
Sustancia
Temperatura de Ebullición,ºC
etanol
68
agua
91



Tabla 5.1-2
Datos experimentales
Sustancia
Volumen adicionado, ml
Temperatura de Ebullición, C
Volumen destilado,
ml
Volumen del...