DESTILACIÓN DIFERENCIAL

Semestre 22-II [pic 1]

OPERACIONES UNITARIAS III

PRACTICA DE LABORATORIO NRO. 1

DESTILACIÓN DIFERENCIAL

Docente: Dr. Antonio Bueno Lazo

FUNDAMENTO TEORICO  

La destilación, operación unitaria de transferencia de masa, más empleada a nivel mundial,  que es utilizada por el ser humano para la separación de una mezcla líquida compuesta de  sustancias volátiles. Para el caso de una mezcla binaria, existe un componente volátil y uno  

menos volátil, llamados el ligero y el pesado, en el caso de mezclas etanol agua el más volátil  es el etanol.

Destilación batch

En la destilación diferencial, que es uno de los casos de la  [pic 2]

destilación batch, ocurre una situación especial, que las  

cantidades y composiciones en el balón y en el destilado  

cambian a cada instante. La ecuación que rige esta operación  

es la de Rayleigh.

dW D

dt

= −

dx W y D

W

dt

= −

D

⎛ ⎞ ⎡ ⎤ ⎜ ⎟ = ⎢ ⎥ ⎝ ⎠ ⎣ ⎦ −

W dx

x W

∫

ln W 

1

2

W y x xD W

W

1

2

OBJETIVOS

1. Aplicar los fundamentos de destilación por carga  

2. Determinar la cantidad total y composición promedio del producto de tope y la  composición de destilado constante.

3. Comparar los resultados con valores simulados

MATERIALES [pic 3]

Unidad de destilación por carga  

Mezcla etanol- agua (40% molar etanol)  

Cronómetro.

Picnómetro

Recipientes graduados de 20 mL

Tubos de ensayo con tapa

Pinzas.  

Goteros  

Refractómetro.

PROCEDIMIENTO

1. Preparar una mezcla de etanol agua del 20% en volumen de etanol 2. Medir la composición de la mezcla con el picnómetro y con el refractómetro 3. Cargar 100 mL de esta mezcla al balón

4. Poner en marcha el sistema de refrigeración

5. Poner en marcha el sistema de calentamiento al 70%

6. El momento que aparezca la primera gota de destilado anotar el tiempo

Semestre 22-II [pic 4]

7. Recolectar la primera destilación en el tubo de ensayo, previamente tarado, hasta que se llene y marcar el tiempo de llenado. Esta fracción se mide con  refractometro

8. Hacer lo mismo con los 20 tubos midiendo tiempo e índice de refracción. 9. Al finalizar vaciar el balón y realizar la medición de su composición.

ANALÍTICA [pic 5]

El análisis se puede hacer mediante picnómetro o índice de refracción,  Picnómetro.- Tarar el picnómetro vacío. Llenarlo de la mezcla y pesar,  conociendo el peso y el volumen se determina la densidad de la mezcla y  se determina la composición utilizando la tabla de anexo

Refractómetro.- En este  [pic 6]

caso se emplea menor  

cantidad de muestra,  

por lo que es más  

rápido y fácil, el índice de  

refracción cambia con la  

composición. Para ello se debe de  

hacer una curva patrón para poder  

determinar la relación composición  

índice de refracción. Tabla 1.

Tabla 1

RESULTADOS EXPERIMENTALES

Tabla 2

CUESTIONARIO

1.- Dibujar el diagrama Txy de la mezcla por simulación con la ecuación de Wilson 2.- Ubicar los puntos composición de destilado en el diagrama

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