Destilación De Mezclas Residuales (metodología)

Con esta práctica se muestra como se purifico una solución de alcohol para obtener una mezcla más pura de etanol, esto aprovechando elementos residuales del laboratorio. Paralelo se hace un ejercicio pedagógico en el que los estudiantes aprenden qué es, cómo funciona y para que usar una destilación, además cómo hacer el montaje y el análisis de resultados de esta misma práctica.

Al finalizar vemos resultados muy favorecedores pues a pesar de los contratiempos como la falta de agua y el ajustado tiempo del que se disponía, se logra realizar satisfactoriamente la destilación demostrando que se después de este proceso se obtiene una mezcla con mayor contenido de etanol, es decir más pura y al mismo tiempo se contribuye con el conocimiento y la experiencia de los estudiantes involucrados en la práctica.

1. Introducción

La destilación es un método de purificación empleado para separar mezclas liquido-liquido aprovechando las propiedades físico químicas de los compuestos involucrados en estos procesos , en este caso los diferentes puntos de ebullición. Hay varios tipos de destilación, entre estos la destilación fraccionada que se usa para separar mezclas muy complejas y con componentes de similar volatilidad, es decir que difieren de en menos de 25°C en su punto de ebullición; este proceso se utiliza mucho en la industria, no sólo para mezclas simples de dos componentes, como alcohol y agua en los productos de fermentación, u oxígeno y nitrógeno en el aire líquido, sino también para mezclas más complejas como las que se encuentran en el alquitrán de hulla y en el petróleo (2).

La destilación al vacío permite destilar líquidos a temperaturas más bajas debido que la presión es menor que la atmosférica con lo que se evita en muchos casos la descomposición térmica de los materiales que se manipulan; es muy útil cuando se van a manipular materiales de origen animal o vegetal cuyas moléculas son susceptibles a las altas temperaturas. La destilación por arrastre de vapor permite la separación de sustancias insolubles en agua y ligeramente volátiles de otros productos no volátiles; a la mezcla que contiene el producto que se pretende separar, se le adiciona un exceso de agua, y el conjunto se somete a destilación. En el matraz de destilación se recuperan los compuestos no volátiles y/o solubles en agua caliente, y en el matraz colector se obtienen los compuestos volátiles e insolubles en agua. Finalmente, el aislamiento de los compuestos orgánicos recogidos en el matraz colector se realiza mediante una extracción (1).

En esta práctica se usó una mezcla de residuos alcohólicos ya que es importante mitigar la contaminación que se causa al desechar estos mismos en la cañería normal, pues se contamina el agua y, dependiendo de la cantidad de desecho, se pueden causar graves daños ambientales tales como la deshidratación de los peces que vivan en fuentes de agua cercanas y el cambio en el PH del suelo adyacente. Además se pretende aprovechar al máximo el material disponible en el laboratorio.

Dada la cantidad de sustancias y sus diferentes puntos de ebullición se usó la destilación simple ya que es la más adecuada para la mezcla y el tiempo disponible para el ejercicio pedagógico que se deseaba realizar. Esta nos permite hacer una separación inicial rápida de una mezcla de líquidos, etanol y agua, para obtener etanol con un grado de pureza mayor.

En el proceso de destilación calentamos la mezcla hasta llevarla al punto de ebullición de la sustancia más volátil, en este caso el etanol. El vapor de esta luego pasa por el refrigerante, allí una corriente de agua fresca enfría el vapor de etanol condensándolo. El etanol, ya en estado líquido, cae a otro recipiente donde se almacena para luego verificar su densidad y así comprobar que se ha logrado una sustancia más pura. Al llegar a los 75°C se apaga la fuente de calor ya que en este punto habremos superado la temperatura de ebullición del etanol y empezaríamos a destilar agua, de esta manera logramos evitar que se evapore agua y mantener la pureza del destilado.

Para comprobar que la destilación fue correctamente realizada y verificar que se obtuvo una sustancia de mayor pureza de etanol comparamos la densidad de la mezcla inicial con la del destilado por medio de un picnómetro.

2. Procedimiento

2.1 Densidad de la mezcla

Se determinó

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