Destilación Fraccionada

PROYECTO: DESTILACIÓN FRACCIONADA

OBJETIVOS

• Separar los compuestos de una mezcla por medio de una destilación fraccionada.

• Aplicar el método de destilación fraccionada a partir de los conocimientos obtenidos en el laboratorio de química orgánica

• A partir de la destilación fraccionada evidenciar experimentalmente las distintas temperaturas de ebullición de una mezcla al construir una curva de destilación con los parámetros de Temperatura en función del Volumen

INFORMACIÓN.

La separación o purificación de líquidos por evaporación y condensación es una de las profesiones más antiguas del hombre. Los puntos importantes son:

a) Vaporización: convertir líquido en vapor.

b) Condensación: convertir en vapor a líquido.

Hay varias clasificaciones de destilaciones:

1. Destilación simple: La separación de líquidos de punto de ebullición por debajo de los 150ᵒC bajo condiciones normales.

2. Destilación al vacío: La separación de líquidos, con puntos de ebullición mayores a 150ᵒC, los cuales en algunas ocasiones se descomponen al llegar a su punto normal de ebullición.

3. Destilación fraccionada: L separación de la mezcla de líquidos, donde la diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes son menores a 80ᵒC bajo condiciones normales.

4. Destilación por arrastre de vapor: Aislamiento de aceites y otros compuestos líquidos insolubles o poco solubles en agua a cualquier temperatura.

Por esta razón cuando una sustancia liquida se contamina con pequeñas cantidades de impurezas, estas pueden eliminarse por algún tipo de destilación.

Cuando dos o más sustancias liquidas se encuentran formando una mezcla en proporciones relativamente liquidas debe elegirse la técnica más acorde con las características de la muestra.

ANTECEDENTES

Destilación fraccionada

Es una técnica que permite la realización de una serie de destilaciones sencillas en una sola operación continua. Se usa para separar componentes líquidos que difieren menos de 25ºC en el punto de ebullición. Es un montaje similar a la destilación simple en el que se ha intercalado entre el matraz y la cabeza de destilación una columna que puede rellenarse con cualquier tipo de sustancia inerte que posea gran superficie, por ejemplo anillos o hélices de vidrio, alambre, trozos de arcilla, fragmentos de porcelana, etc.

En el caso de la mezcla de líquidos con diferentes temperaturas de ebullición, los primeros vapores que se forma durante el calentamiento son muy ricos en los componentes más volátiles, de manera que la primera parte del destilado contiene grandes cantidades de los líquidos ms volátiles y van quedando en el recipiente la mezcla de los componentes menos volátiles.

Desventajas

La única desventaja de la destilación fraccionada es que gran parte (más o menos la mitad) del destilado condensado debe volver a la parte superior de la torre y eventualmente debe hervirse otra vez, con lo cual hay que suministrar más calor. Por otra parte, el funcionamiento continuo permite grandes ahorros de calor, ya que el destilado que sale puede ser utilizado para precalentar el material que entra.

Usos

La destilación fraccionada se usa mucho en la industria y en especial para la separación de los petróleos naturales en sus derivados básicos (gasolina, queroseno, etc.)

Mezcla azeotropica

Mezcla líquida de dos o más sustancias que se comporta como una sustancia única, en el hecho que el vapor producido por la evaporación parcial del líquido tiene la misma composición que el líquido. La mezcla en ebullición constante muestra un punto máximo o mínimo de ebullición, comparado con el de otras mezclas de las mismas sustancias.

Columna de fraccionamiento o vigreaux

Una columna de fraccionamiento consta de un tubo de vidrio de gran superficie interna (relleno) que facilita el intercambio de calor entre el vapor ascendente (más caliente) y el condensado descendente (más frío). Con ello, aparecen a lo largo de la columna multitud de vaporizaciones y condensaciones (equilibrios líquido-vapor), resultando que, a medida que se asciende en la columna, el vapor es cada vez más rico en uno de los componentes, mientras que el residuo se enriquece en el otro. Con una columna suficientemente larga, los productos de la destilación fraccionada (destilado y residuo) pueden ser los componentes puros o un componente puro y un azeótropo, según que la mezcla sea ideal o no ideal.

ACETONA

FORMULA: C3H6O, CH3COCH3. PESO MOLECULAR: 58.08 g/ mol. COMPOSICION: C: 62.04 %; H: 10.41 % y O: 27.55 %.

Es utilizada como disolvente de grasas, aceites, ceras, hules, plásticos, lacas y barnices. Se usa en la manufactura de algunos explosivos, rayón, películas fotográficas, elaboración de removedores de pinturas y barnices, purificación de parafinas, en la deshidratación y endurecimiento de tejidos, en la extracción de algunos productos vegetales y animales y como materia prima en una gran variedad de síntesis en química orgánica.

PROPIEDADES FISICAS Y TERMODINAMICAS:

Punto de ebullición: 56.5 ᵒC

Punto de fusión: -94 ᵒC

Densidad: 0.788 g/ ml (a 25 ᵒC); 0.7972 g/ml (a 15 ᵒC)

Temperatura de autoignición: 538 ᵒC.

Presión de vapor a (20 ᵒC): 185 mm de Hg

Solubilidad: Miscible con agua, alcoholes, cloroformo, dimetilformamida, aceites y éteres.

PROPIEDADES QUIMICAS: El acetona es peligroso por su inflamabilidad, aún diluido con agua. Productos de descomposición: Monóxido y dióxido de carbono. Con los siguientes compuestos las reacciones son violentas: Bromoformo o cloroformo en presencia de una base, dicloruro de azufre y peróxido de metil-etilcetona. Reacciona con sustancias clorantes, produciendo cetonas halogenadas que son muy tóxicas.

ALCOHOL

Fórmula: CH3CH2OH Composición: Etanol: 95.00° alcohólico

Sinónimos:

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