AisLamiento De La Cafeina Del Té Negro

Prof. Jorge Uzcátegui Nava

LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA I-A
TEORÍA DE LA SUBLIMACIÓN.

INTRODUCCIÓN.
El proceso de vaporización directa de una sustancia sólida, sin pasar por el estado líquido, se conoce como sublimación. Este proceso, suministra la base para un método de purificación para algunos materiales sólidos. Es bien conocido, que la presión de vapor de un líquido aumenta conla temperatura. A la presión atmosférica, la presión de vapor de un líquido es igual a 760 mm en su punto de ebullición. La presión de vapor de un sólido también varía con la temperatura.

Debido a ese comportamiento, algunos sólidos pueden fácilmente pasar a la fase de vapor sin tener que pasar a través de una fase líquida. Puesto que el vapor puede ser solidificado nuevamente, el proceso devaporización - solidificación completo puede utilizarse como un método de purificación. La purificación puede ser realizada sólo si las impurezas tienen presiones de vapor significativamente más bajas que el material a ser sublimado.

COMPORTAMIENTO DE LA PRESION DE VAPOR DE SÓLIDOS Y LÍQUIDOS.
En la figura 1, se muestran las curvas de presión de vapor para la fase sólida y líquida de dossustancias diferentes.




Figura 1




A lo largo de las líneas AB y DF, las curvas de sublimación, el sólido y el vapor están en equilibrio. A la izquierda de esas líneas existe la fase sólida, a la derecha esta presente la fase de vapor. A lo largo de las líneas BC y FG, el líquido y el vapor se encuentran en equilibrio. A la izquierda de esas líneas, existe la fase líquida y a la derecha,está presente el vapor. Las dos sustancias varían grandemente en sus propiedades físicas, como muestra la figura 1A y 1B.

En el primer caso, figura 1A, la sustancia muestra un comportamiento normal de cambio de estado, cuando está siendo calentado, pasando de sólido a líquido a gas. La línea punteada, que representa una presión atmosférica de 760 mm, se encuentra dibujada por encima del punto defusión, B, en la figura 1A.

Así, la presión aplicada es mayor que la presión de vapor de la fase sólido - líquido en el punto de fusión. Partiendo de A, según se eleva la temperatura del sólido, la presión de vapor aumenta a lo largo de curva AB, hasta que se observa que el sólido funde a la temperatura B. En B la presión de vapor de ambos, sólido y líquido, son idénticas.

Según continúaelevándose la temperatura, la presión de vapor incrementará a lo largo de BC hasta que se observa hervir el líquido en C. La descripción dada es para el comportamiento “normal” esperado para una sustancia sólida Todos los tres estados (sólido, líquido y gaseoso) son secuencialmente observados durante el cambio en temperatura.


En el segundo caso 1B, la sustancia desarrolla presión de vaporsuficiente para evaporarse completamente a una temperatura por debajo de su punto de fusión. La sustancia muestra únicamente una transición sólido a gas.


La línea punteada está ahora dibujada por debajo del punto de fusión F, temperatura de fusión de la sustancia B. Así, la presión aplicada es menor que la presión de vapor de la fase sólida - líquida en el punto de fusión. Comenzando en D, lapresión de vapor del sólido aumenta según incrementa la temperatura a lo largo de la línea DF.










Sin embargo la presión de vapor del sólido alcanza la presión atmosférica (punto E) antes de que sea obtenido el punto de fusión (punto F). Por lo tanto, ocurre la sublimación en E. No se observará ninguna característica de fusión a la presión atmosférica para esa sustancia.


Paraque se alcance el punto de fusión y el comportamiento siga a lo largo de la línea FG, se tendría que usar un aparato de presión sellado. La propiedad de sublimación, antes descrita, es relativamente rara para sustancias sometidas a la presión atmosférica.


Varios compuestos que exhiben este comportamiento, el dióxido de carbono, perfluorociclohexano, y hexacloroetano, se muestran en la tabla...