Separación De Una Mezcla Ternaria Por Destilación

Práctica 3.
Separación de una mezcla ternaria por destilación.

Fundamento.
La destilación por arrastre de vapor es una técnica utilizada para separar sustancias orgánicas insolubles en agua y ligeramente volátiles, de otras no volátiles que se encuentran en la mezcla, como resinas o sales inorgánicas. Cuando se tienen mezclas de líquidos que no son miscibles entre sí, se tiene un tipo dedestilación que sigue la ley de Dalton sobre las presiones parciales.
Como resultado de este comportamiento, y cuando uno de los componentes es agua, al trabajar a presión atmosférica, se puede separar un componente de mayor punto de ebullición que el del agua a una temperatura menor a 100º (92º en el D.F.)
Debido a lo anterior, con esta técnica se pueden separar sustancias que se descomponen asu temperatura de ebullición o cerca de ella, por lo que se emplea con frecuencia para separar aceites esenciales naturales que se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas.
Cuando los solutos se distribuyen libremente entre dos solventes inmiscibles se establece una diferencia entre las relaciones de concentración en el equilibrio. La distribución de un soluto entre dossolventes inmiscibles está gobernada por la "Ley de Distribución". Supóngase que la especie del soluto A se deja distribuir entre una fase acuosa y otra orgánica.
La destilación extractiva es una técnica utilizada para separar mezclas binarias azeotrópicas, en la que se adiciona un agente de separación o solvente, cuya característica principal es que no presenta la formación de azeótropos con ninguno delos componentes de la mezcla a separar.
El solvente altera de manera conveniente las volatilidades relativas de los componentes de la mezcla, por tal razón debe tener baja volatilidad para asegurar su permanencia en la fase líquida, además, para garantizar el contacto con la mezcla a lo largo de toda la columna debe tener un punto de ebullición superior al de los componentes a separar y se debeadicionar en una de las etapas cercanas al condensador, por encima de la etapa de mezcla azeotrópica.

Introducción

Se entiende por mezcla ternaria, a una mezcla conformada por tres sustancias diferentes. Dado que el purificar dichas sustancias es una tarea común en el área de la química, es necesario conocer tanto los métodos de separación –o purificación en dado caso- así como lascaracterísticas propias de cada uno de los componentes; desde sus propiedades físicas, como la densidad y punto de ebullición, hasta sus propiedades químicas, como la acidez y basicidad.

Objetivos.

* Utilizar los conocimientos previos sobre el uso de la destilación para separar los componentes de una mezcla ternaria.
* Aplicar las propiedades físicas y químicas de algunos compuestos para supurificación.

Problemática.

¿Es posible separar completamente cada elemento que compone la mezcla ternaria (anilina, alcohol iso-amílico y glicerol)?

Hipótesis.

En base a las propiedades de cada sustancia que compone la mezcla, se aplicará la técnica apropiada consiguiendo la purificación de dichas sustancias.

Fichas de Seguridad
Anilina (C6H5NH2)
93.13g/mol P.E: 184 °C, P.F: - 6.2ºC
Densidad: 1.022g/ ml
Liquido viscoso sin color con olor a golosina, volátil y muy inflamable. Es soluble en benceno, alcohol, éter y cloroformo. Es inmiscible con el agua. Tiene carácter básico. Es peligroso por su inflamabilidad y su consumo resulta tóxico para los organismos.

Glicerol (C3H8O3)
92.09 g/mol P.E: 291 °C, P.F: 18ºC
Densidad: 1.26 g/ ml
Líquido almibarado claro, incoloroe inodoro. Es miscible con agua e inmiscible con cloroformo y tetra cloruro de carbono. Puede causar irritación en vías respiratorias y su ingesta puede provocar trastornos gastrointestinales o efectos diuréticos.

Alcohol Iso-amílico(C3H8O3)
88.08 g/mol P.E: 132 °C, P.F: -117.2ºC
Densidad: 0.81 g/ ml
Liquido transparente, con el olor característico de los alcoholes. Es inmiscible con...