Destilacion Por Arrastre De Vapor

DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR DE DOS LIQUIDOS INMISCIBLES

Presentado Por:

Dainer Álvarez Castillo

Bryan Barros

Presentado A:

PhD. Marley Vanegas

Universidad del Atlántico

Facultad de Ingeniería

Programa de Ingeniería Química

Barranquilla

CONTENIDO

Resumen ----------------------------------------------------------- 3

Introduccion -------------------------------------------------------- 3

Marco Teorico ----------------------------------------------------- 4

Objetivos ----------------------------------------------------------- 6

Metodologia Experimental ------------------------------------- 6

Materiales y Reactivos ------------------------------------------ 7

Procedimiento Experimental ---------------------------------- 7

Análisis y discusión de resultados --------------------------- 10

Concluciones ------------------------------------------------------ 11

Bibliografia ----------------------------------------------------- 12

RESUMEN

El presente trabajo de laboratorio tiene como finalidad analizar y realizar el montaje de la experiencia destilación por arrastre de vapor de dos líquidos inmiscibles de la manera más eficiente posible. Para ello se realizaron varias destilaciones con canela y cascara de naranja, con el fin de obtener los aceites esenciales (cinamaldehido y limoneno) que se encuentran en ellas.

INTRODUCCIÓN

En el laboratorio muchas sustancias con las que trabajamos se encuentran en su estado puro. Pero en la naturaleza, estas se encuentran en forma de mezclas. Para poder separarlas, existen muchos métodos (filtración, decantación, destilación, etc.). El presente trabajo hará énfasis en la destilación por arrastre de vapor. Utilizando como principio los puntos de ebullición de las sustancias que componen la mezcla, obteniendo la sustancia pura deseada; mediante la generación de vapor del seno líquido, este pasa a su vez a una cámara que contiene la sustancia a extraer, luego llega al refrigerante donde condensa y finalmente se recolectan las dos fases liquidas porque la sustancia extraída es inmiscible en agua.

La mayoría de los compuestos orgánicos son inmiscibles en agua. El agua tiene también varias características que favorecen su elección: se dispone de ella, es barata y de peso molecular bajo, por ende pueden destilarse gran número de moles de agua sin que representen un gran volumen de líquido. Una ventaja importante de esta técnica consiste en que los compuestos con presiones de vapor bajas y punto de ebullición alto, que se descomponen cerca de sus puntos de ebullición, pueden destilarse con vapor de agua a una temperatura lo suficientemente baja para evitar su descomposición. Dado que la destilación en corriente de vapor de agua es un proceso eficaz (solo se requiere agua y calor), se usa con frecuencia para aislar y purificar aceites naturales a partir de sus fuentes biológicas. [1]

Este proceso de purificación posee una gran aplicación, tanto en el laboratorio como en la industria química. Se basa en el hecho de que muchas sustancias cuyos puntos de ebullición son esencialmente superiores al del agua, se vaporizan, dependiendo de su tensión de vapor, por burbujeo de vapor de agua y a continuación, se condensan por enfriamiento junto con el agua. Cuando la sustancia que se va a purificar es prácticamente insoluble en agua, las correspondientes tensiones de vapor apenas se alteran. Sin embargo, cuando por calentamiento la suma de las presiones parciales de ambas sustancias alcanzan la presión atmosférica, comienzan a hervir. Sustancias muy poco volátiles se pueden arrastrar con vapor de agua “sobrecalentado” y de esta forma se obtienen puras. [2]

La destilación por arrastre con vapor es una técnica usada 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, u otros compuestos orgánicos no arrastrables.

MARCO TEÓRICO

3.1 Miscibilidad

Es una propiedad de algunas sustancias para mezclarse en cualquier proporción, formando una solución homogénea. Pero generalmente se emplea para referirse a la solubilidad de un líquido en otro. Como ejemplo tenemos el agua y el etanol los cuales son miscibles en cualquier proporción. Debido esto aquellas sustancias que en ninguna proporción son capaces de formar una fase homogénea se consideran inmiscibles.

La solubilidad de un compuesto es la máxima cantidad del mismo que puede diluirse en un determinado volumen de disolvente, a una temperatura determinada.

3.2 Destilación y tipos de destilación

La destilación es un método que se utiliza para separar las sustancias que se encuentran presentes en una mezcla liquida, y que consiste en calentar la mezcla líquida hasta su temperatura de ebullición; es decir hasta que la presión de vapor se igual a una atmosfera, luego condensar los vapores formados y recolectarlos como líquidos destilado.

Los diferentes tipos de destilación son: destilación simple, destilación fraccionada, destilación a presión reducida y destilación por arrastre de vapor.

3.3 Destilación por arrastre de vapor

Este proceso de purificación posee una gran aplicación, tanto en el laboratorio como en la industria química. Se basa en el hecho de que muchas sustancias, cuyos puntos de ebullición son esencialmente superiores al del agua, y se vaporizan, dependiendo de su tensión de vapor. Esta técnica es utilizada para separar sustancias insolubles en agua o ligeramente volátiles de otros productos no volátiles mezclados con ellas.

El arrastre en corriente de vapor hace posible la purificación de sustancias con punto de ebullición elevados mediante destilación a bajas temperaturas.

La composición del vapor se puede calcular suponiendo que se puedan aplicar las leyes de los gases. Como el número de moles de cada componente en el vapor es proporcional a su presión parcial de vapor, si PA y PB son las presiones de vapor de los dos líquidos A y B en el momento que hierve la mezcla:

(n_A/n_B )_Vap=P_A/P_B [4]

La obtención de los aceites esenciales es realizada comúnmente por la tecnología que utiliza destilación por arrastre con vapor, en sus diferentes modalidades. La pureza y el rendimiento del aceite esencial dependerán de la técnica que se utilice para el aislamiento.

3.4 Ley de Dalton

Los vapores saturados de los líquidos inmiscibles siguen la ley de las presiones parciales Dalton. La cual establece que cada uno de los gases o vapores presentes en una mezcla de gases ejerce una presión parcial igual a la presión que ejercería como único gas presente en el mismo volumen. Debido a que estos no reaccionan entre sí y la suma de las presiones de cada uno, es igual a la presión total del sistema. La ley de Dalton de las presiones parciales puede expresarse matemáticamente de la siguiente manera:

PTotal = P1 + P2 +P3…+Pn [5]

Al destilar una mezcla de dos líquidos inmiscibles, su punto de ebullición será la temperatura a la cual la suma de las presiones de vapor es igual a la atmosférica. Esta temperatura será inferior al punto de ebullición del componente más volátil. Si uno de los líquidos es agua (destilación por arrastre con vapor de agua) y si se trabaja a la presión atmosférica, se podrá separar un componente de mayor punto de ebullición que el agua a una temperatura inferior a 100ºC. Esto es muy importante cuando el compuesto se descompone a su temperatura de ebullición o cerca de ella. En general, esta técnica se utiliza cuando los compuestos cumplen con las condiciones de ser volátiles, inmiscibles en agua, tener presión de vapor baja y punto de ebullición alto.

3.5 Aceites esenciales

La destilación por arrastre con vapor también se emplea con frecuencia para separar aceites esenciales de tejidos vegetales. Los aceites esenciales son mezclas complejas de hidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carboxílicos, aldehídos aromáticos y fenoles y se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas. En el vegetal, los aceites esenciales están almacenados en glándulas, conductos, sacos, o simplemente reservorios dentro del vegetal, por lo que es conveniente desmenuzar el material para exponer esos reservorios a la acción del vapor de agua. Los aceites esenciales son productos naturales aplicados en diferentes industrias, como son la farmacéutica, alimenticia, en perfumería, entre otros usos. Actualmente, se constituyen en productos alternativos para la elaboración de biopesticidas o bioherbicidas. [6]

OBJETIVOS

4.1 Objetivo General

Utilizar el método de destilación por arrastre para separar dos líquidos inmiscibles y llevar a cabo practica en el laboratorio.

4.2 Objetivos específicos

Separar dos líquidos inmiscibles por destilación por arrastre.

Extraer una esencia pura utilizando la destilación

...