DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR

DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR

1. Objetivos
1.1. Objetivo General
Explicar el fundamento teórico de la técnica de extracción por arrastre de vapor indicando bajo que leyes se rige esta técnica y los efectos que se producen en el caso de dos líquidos inmiscibles.

1.2. Objetivos Específicos
Explicar la ley de Dalton y de Roult referente al tema de extracción por arrastre de vapor.Explicar por que el vapor de agua puede arrastrar compuestos con mayor punto de ebullición

2. Destilación por arrastre de vapor
La purificación de un líquido por destilación parte del hecho de que, en una mezcla de dos o más líquidos miscibles, el vapor que la cubre será mas rico en el componente más volátil y en consecuencia, puede separarse mediante un cuidados fraccionamiento. Pero ¿qué ocurrecuando los componentes de la mezcla son insolubles o inmiscibles entre si?. Esto es un hecho frecuente en química orgánica, ya que la mayoría de los disolventes hidrocarbonados son insolubles en disoluciones acuosas y viceversa. ¿Puede realizarse una purificación de dos líquidos inmiscibles por destilación?

Cuando el contacto con la atmósfera coexisten dos disoluciones, ambas contribuyen a lapresión parcial sobre la superficie de los líquidos. Al aumentar la temperatura, la presión de vapor sobre la superficie del liquido aumentará. Recuérdese que en cualquier proceso de ebullición, lo que cuenta es que la presión de vapor de la disolución alcance la presión atmosférica que se ejerce sobre ella, y solo en este punto inicia la ebullición y la destilación. Por consiguiente, cuando elagua hierve al nivel del mar, la temperatura a la que ocurren la ebullición y la destilación (100ºC) indica que la presión de vapor del agua a esa temperatura es de 760 mmHg.

La pregunta que se formuló mas arriba: ¿Qué ocurriría cuando se aumente la temperatura de dos líquidos inmiscibles? No es poco razonable suponer que cada líquido del par inmiscible ejerza su presión de vaporindependientemente del otro. Aunque las presiones de vapor no sean estrictamente independientes, en muchos casos ésta es una buena aproximación. Así, a medida que se aumente la temperatura, se alcanzará un punto en el cual la combinación de las presiones de vapor de ambos líquidos igualará la presión atmosférica, de modo que comenzará la destilación. La condensación de la fase de vapor dará una mezcla de dosfases con componentes acuoso y orgánico

3. Comportamiento fisicoquímico de mezclas líquidas de dos componentes inmiscibles entre sí
Para el caso de componentes miscibles pueden llegar a presentar azeótropos.
Un tratamiento aparte, merece el estudio del comportamiento fisicoquímico de mezclas de dos líquidos que son inmiscibles entre si. En este caso, una mezcla ideal seria aquella en que amboscomponentes son inmiscibles entre sí., en todo el rango de composiciones.

3.1. ¿Raoult o Dalton? Presión de vapor de un sistema de líquidos inmiscibles
Si los componentes de la mezcla liquida en estudio son inmiscibles, habrá, en todo momento, dos faces (ambas liquidas)
¿Qué ocurre en el vapor que esta en equilibrio con dicha mezcla?
Al igual que para líquidos miscibles se cumple para elvapor la ley de Dalton.

Y a su vez, (y así para cada componente).

La diferencia con un sistema de 2 componentes miscibles es que en aquellos se cumplía Dalton en el vapor y la ley de Raoult en el líquido y, en consecuencia, se alteraba el valor de la presión total del sistema para cada composición del líquido (ver Figura 3.1)

Figura 3.1 Variación de la presión de vapor con la fracciónmolar, para una solución ideal de dos líquidos miscibles A y B

Fuente:

El grafico 3.2 representa la “variación” de la presión total de un sistema de dos líquidos inmiscibles. Se observa claramente que, por no disolverse cada componente en el otro no cumplen con la ley de Raoult en el líquido y no varían sus presiones de vapor parciales (ej: PA=PºA) para cualquier composición. Por tanto, la...