destilacion en columna empacada con anillo ranshing

Vázquez Flores Carolina
Vergara Castillo Alberto


2.- RESUMEN:
Esta actividad experimental consistio en la operación de una columna de destilación empacada con anillos rashig para separar una mezcla de etanol-agua,a la cual se le midio el índice de refracción y la densidad ;asi mismo una vez que la destilación comenzó se tomaron muestras del destilado y del residuo para hacer el mismoanálisis y poder hacer el tratamiento de datos correspondientes.
3.- OBJETIVO:

Operar el sistema de destilación de columna empacada con anillos rasching.
Saber cual es la densidad,índice de refracción y composición del destilado y el residuo.
Verificar el grado de pureza del destilado.

4.- HIPÓTESIS:

Si las propiedades obtenidads(Ir y Ρ) en el residuo y destilado se aproximas a lasde los componentes puros(etanol,agua) entonces el destilado tendrá al componente mas volátil y el residuo el menos volátil.

5.- MARCO TEÓRICO:
Para un sistema binario formado por una solución ideal, la presión total PT varía linealmente en función de la composición del liquido, cuando la temperatura T se mantiene constante, tal como se muestra en la figura 1. Sin embargo, la presión total enfunción de la composición del vapor, es una curva, como se muestra en la misma figura.
Figura 1. Variación de PT en función de la Composición, para una mezcla binaria (solución ideal).

Si para esta misma solución graficamos la temperatura de equilibrio en función de las composiciones del líquido y el vapor, obtendrá las líneas que se muestran en la figura 2, este comportamiento se puedeexpresar matemáticamente en términos de la Ley de Raoult o de la Ley de Dalton:
Ley de Raoult: (1)


Ley de Dalton: (2)




Donde:

: Presión de vapor del componente i
: Fracción molar del componente i en el líquido
: Presión de vapor del componente puro i a una temperatura dada
: Fracción molar del componente i en el vapor
T : Presión total del vaporxA : Fracción molar del componente A en el líquido
yA : Fracción molar del componente A en el vapor

Una solución ideal se define como aquella en que todos y cada uno de los componentes obedecen la Ley de Raoult.

En el caso de soluciones que no siguen el modelo ideal, encontramos desviaciones respecto a los valores predichos por la Ley de Raoult. Si la presión de la solución es mayor quela predicha por la Ley de Raoult la desviación es positiva, y para el caso contrario, la desviación es negativa. En muchos casos, las desviaciones son tan grandes que originan máximos o mínimos en las curvas de presión de la solución.

Figura 2. Temperatura de equilibrio en función de las composiciones de líquido y vapor.

Entre los sistemas en los que la presión de vapor de la solución tieneun mínimo y consecuentemente un máximo en la temperatura de ebullición, tenemos al sistema acetona - cloroformo, cuyo comportamiento se muestra cualitativamente en la figura 3. La presión total mínima es inferior a las presiones de vapor de los componentes puros, y en una operación de destilación el azeótropo se concentrará en las colas.
Figura 3. Desviaciones de la Ley de Raoult para el sistemaAcetona – Cloroformo.

En un máximo o en un mínimo, la composición del líquido y la del vapor es la misma, lo que conduce a la formación de un azeótropo:
Destilación azeótropica

Se llama mezcla azeótropica o de punto de ebullición constante aquellas cuya composición al hervir es siempre constante, e igual, por tanto, para el vapor y el liquido; mientras se produce vapor el punto deebullición permanecerá también constante
Especialmente para mezclas de especies con diferente estructura química, que tienen temperaturas de ebullición próximas. Si solamente hay una fase líquida se dice que la mezcla forma un azeótropo homogéneo; si hay más de una fase líquida, el azeótropo es heterogéneo. De acuerdo con la regla de las fases, en un sistema de dos componentes a presión constante, no...