Tipos De Destilacion

TEORÍA DE LA DESTILACIÓN. La destilación es el método más común para purificar líquidos, es de gran utilidad ya que muchos de los líquidos con los que se trabajará en un laboratorio estarán impuros, ya sea por materias primas, reactivos residuales, disolventes o subproductos en su síntesis o por productos de descomposición durante el almacenamiento. Esta técnica también permite determinar elpunto de ebullición aproximado del líquido, como un medio para su identificación. La destilación en un método de separación que básicamente consiste en calentar una mezcla hasta su punto de ebullición, evaporar parte de la mezcla de modo que el vapor se enriquezca con su componente más volátil y enfriar el vapor para condesar nuevamente el líquido recibiéndolo en otro recipiente. Los otros componentesde la mezcla, compuestos no volátiles o menos volátiles, permanecerán en el residuo no destilado. Se dispone de cuatro técnicas básicas para llevar a cabo destilaciones: destilación simple, destilación fraccionada, destilación por arrastre de vapor y destilación a presión reducida (vacío). La selección de alguna de estas técnicas dependerá del tipo de mezcla que se vaya a separar. Destilaciónsimple. La destilación simple es útil cuando los otros componentes de la mezcla son no volátiles o sus puntos de ebullición son superiores por lo menos 40° C al punto de ebullición del componente más volátil. Al añadir una impureza no volátil a un líquido puro, disminuye la tendencia de las moléculas a escapar de la fase líquida y la presión de vapor de líquido volátil disminuye, como se muestra enla figura 1. La presión de vapor a cualquier temperatura se reduce una cantidad constante en presencia de la impureza por lo que la temperatura de ebullición de la solución es mayor que la del líquido puro.

Líquido puro Líquido con componente no volátil

Figura 1. Disminución de la presión de vapor en presencia de un soluto no volátil

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Destilación fraccionada de soluciones ideales.Cuando se tiene una mezcla con dos a más omponentes volátiles y sus puntos de ebullición difieren menos de 40° C, el proceso de destilación es muy diferente a la destilación simple; para poder lograr la separación de los componentes volátiles se requiere de un proceso de destilación fraccionada. Las soluciones ideales son aquellas en las que las interacciones entre moléculas iguales son las mismasque entre moléculas diferentes. Por ejemplo, en una solución de dos componentes, A y B, las interacciones entre dos moléculas de A o dos moléculas de B son similares a las interacciones entre una molécula de A y una molécula de B. Una solución ideal de dos componentes volátiles A y B, al ser calentada, hierve cuando la presión total de vapor arriba de la solución (Ptotal) iguala a la presiónatmosférica (Patm). Las contribuciones de cada componente a la presión total se conocen como presiones parciales PA y PB. De acuerdo a la ley de Dalton, la presión total es igual a la suma de las presiones de vapor de cada uno de estos componentes. Patm = Ptotal = PA + PB La ley de Raoult postula que hay una proporcionalidad simple entre la fracción mol del disolvente (X) y su presión parcial (P) a unatemperatura dada. Para mezclas de líquidos ideales, que siguen la ley de Raoult, la presión parcial de cada uno de los componentes de la solución es igual a la presión de vapor del compuesto puro (P°) a una temperatura dada por la fracción mol del componente. La fracción mol es igual al número de moles del compuesto entre el número total de moles de todos los componentes. Así, combinando la ley deDalton y la ley de Raoult para una solución de dos componentes A y B se tienen las siguientes ecuaciones: Ptotal = PA + PB = P°A XA + P°B XB Ptotal = P°A (mol A/ mol A + mol B) + P°B (mol B/ mol A + mol B) Al estudiar la destilación fraccionada, es útil considerar un diagrama de fases emperaturacomposición para una solución de dos líquidos volátiles (figura 2). Estos diagramas se obtienen de...