Destilación por arrastre de vapor Práctica 10. Operaciones Básicas de Laboratorio I

Destilación por arrastre de vapor

Práctica 10.

Operaciones Básicas de Laboratorio I

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Alumnas: Olga Gomis España

            Éléonore Payá Hammerli

Grado en Química.

Universidad de Alicante.

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Índice

• Objetivos.

• Procedimiento experimental

• Resultados y discusión.

• Cuestiones.

• Conclusión.

• Bibliografía.

• Objetivos.

        El principal objetivo de esta práctica es la purificación de un compuesto orgánico y el         posterior cálculo del peso molecular y densidad de este. Estos resultados van a poder         ser obtenidos gracias a los resultados procedentes de realizar una destilación por         arrastre de vapor de una disolución (cuyo origen desconocemos), utilizando como         líquido inmiscible el agua. El aprendizaje de esta técnica de destilación será otro de los         objetivos, además de ser capaces de contestar a las cuestiones planteadas.

• Procedimiento experimental.

        Para poder llevar a cabo con éxito esta práctica, primero debemos conocer el proceso

        que se va a efectuar, la destilación por arrastre de vapor:

        El proceso de destilación en sí, consiste en calentar un líquido hasta que sus         componentes más volátiles pasen a fase vapor para, posteriormente, enfriarlo hasta         recuperar los componente en estado líquido mediante condensación.

        La peculiaridad que tiene la destilación por arrastre de vapor es  que nos permite la         purificación o aislamiento de compuestos de punto de ebullición elevado mediante         un proceso de destilado realizado a temperaturas bajas, por lo que esta técnica es muy         útil para sustancias cuyo punto de ebullición es alto (superior a 100ºC), y que incluso         pueden llegar a descomponerse antes o cuando se alcanza su temperatura de         ebullición.        

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        En este tipo de destilación, se emplean dos líquidos inmiscibles entre sí, que son         mezclados y cuyos comportamientos son independientes uno del otro, formando por         lo tanto fases deparadas. Debido a esto, la presión del vapor de la mezcla total, será la         suma de las presiones de vapor de los distintos componentes a la temperatura que se         realiza el proceso:

        P= P1o + P2 o 

        Respecto al punto de fusión del conjunto, en el caso de la destilación por arrastre de         vapor se alcanzará cuando la presión de vapor de la mezcla sea igual a la presión de         trabajo, que normalmente suele tratarse de la presión atmosférica.

        Como ya hemos dicho, la presión de vapor de la mezcla es la suma de las presiones de         vapor de las distintas sustancias que la componen, por lo que el punto de ebullición de         la mezcla resultará ser más bajo que el de cualquiera de sus componentes por         separado. Además, este permanecerá constante y será independiente de las         cantidades relativas de los constituyentes en tanto que permanezca constante la         presión de vapor de la mezcla. Por lo tanto, en el momento que se consuma alguno de         los componentes, el punto de ebullición pasará a tener el valor del componente         restante.

        Como ya hemos dicho, una mezcla se líquidos inmiscibles hierve a una temperatura         más baja que la temperatura de ebullición de los componentes por separado, por lo         que un líquido que hierva a una temperatura elevada, se podrá purificar a una         temperatura más baja mediante esta destilación, en la que la sustancia a purificar se         combina con un líquido inmiscible en ella.

        De este último líquido inmiscible en la disolución a purificar, cuando se emplea agua se         dice que la destilación es de vapor, en las cuales, como ya hemos dicho, se purifican         sustancias (cuyo punto de ebullición por separado es alto) por debajo del punto de         ebullición del agua (100ºC).

        Una vez realizada esta destilación y obtenida la fase orgánica con la disolución         problema purificada, se debe proceder a su secado, pues puede contener agua en                 pequeñas cantidades y debemos de intentar que la mayor parte de este volumen sea         de la sustancia en cuestión. A la hora de escoger un agente deshidratante, se ha de         tener en cuenta que no reaccione con la sustancia que se quiere secar, su capacidad de         absorción de agua, la rapidez con la que seca y su precio. Los desecantes más         habituales son sales inorgánicas que pueden contener agua de cristalización en su         estructura, como el sulfato de sodio (Na2SO4), el cloruro de calcio (CaCl2) y el sulfato         de magnesio (MgSO4).

        Para secar la disolución de interés, se le añade el agente deshidratante y se le deja         actuar. A continuación, se procede a la separación del desecante de la disolución         mediante un filtro de pliegues.

• Esquema del proceso experimental.

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PARTE 1.        

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PARTE 2.

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• Resultados y discusión.

        Utilizando:

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1. Tabla con las presiones parciales del agua y la disolución problema a diversas temperaturas por debajo del punto de ebullición del agua (100ºC).

*Las presiones tienen como unidades mmHg.

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