Matematica

Destilación

Es el proceso de agua hirviendo o la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, en un compartimiento que resulta en la creación de vapor. A medida que se levanta el vapor, este pasa a través de serpentinas refrescante y se acumula como agua pura. Todos los contaminantes son abandonados detrás en el tanque de hervir y los gases se vaporizan en las temperaturas más bajas. Al punto que hierve el agua son liberados a través de orificios para el volátil gas. La destilación es altamente eficaz en remover todos los Inorgánicos, Orgánicos y Contaminantes Radionucleotide. Éstos incluyen metales pesados, Amoníaco, Nitrato, Cloruro, Fluoruro, Radio 226, Contaminantes orgánicos industriales y Agentes contaminadores. Destilación es también altamente eficaz en remover Insecticidas Comúnmente Usados, Herbicidas, y Plomo; así como también, todas las bacterias y virus.

Aunque la mayoría de las personas tiene una idea de lo que es "destilación", los aspectos importantes que suelen ser pasados por alto desde un punto de vista industrial son los siguientes:

la destilación es la técnica de separación más utilizada

consume enormes cantidades de energía, tanto para calentamiento como para enfriamiento

puede contribuir hasta en más del 50% de los costos de operación de una planta

Tipos de destilación

DESTILACIÓN CONTINUA

Destilación continua simple (sin reflujo):

En este proceso, la destilación se realiza de la siguiente forma: se introduce a la carga en el alambique o calentador mediante bombeo y se extraen corrientes de vapor y de líquido de tales intensidades, que no se produzca ninguna acumulación ni empobrecimiento de material en el sistema. La composición del líquido en el aparato de destilación permanece constante y lo mismo sucede con la composición de los vapores desprendidos. Estos aparatos resultan antieconómicos o poco flexibles, en aquellos casos en que la materia prima a separar es relativamente pequeña y de composición muy variable.

Destilación discontinua

La destilación discontinua o intermitente, se define como un proceso de destilación en el que se carga un peso dado de material en un alambique o caldera adecuada y se destila una parte de la carga. Los vapores se eliminan continuamente a medida que se forman. Los componentes más volátiles se encuentran en mayor concentración en el vapor que en el líquido por consiguiente, el líquido se va empobreciendo de los componentes más volátiles a medida que prosigue la vaporización. Así, pues tanto la composición como la del vapor producido, varían durante la destilación discontinua.

Destilación en equilibrio:

Proceso de destilación en el que se vaporiza parcialmente el material de alimentación, en condiciones de la continuidad de funcionamiento presuponen una alimentación descomposición constante suministrada a gasto constante, a partir de las cuales se forman y extraen continuamente vapor y líquido en cantidades uniformes. Un ejemplo sencillo de este tipo de destilación es un alambique con su casco a fuego directo, en el interior del cual se introduce, por medio de una bomba, a gasto constante, el líquido que se alimenta. Si el fuego es de intensidad constante, se vaporiza un porcentaje determinado dela carga y saldrá del aparato en forma de destilado.

La destilación diferencial

Proceso de destilación que consiste en que el vapor, tan pronto como se forma, deja de estar en contacto con el líquido. De una manera gradual se va perdiendo líquido, que pasa al vapor o destilado .En la vaporización diferencial, la disminución en un instante determinado del número de moles de cualquier componente en el líquido, es igual al número de moles presente en dicho instante en el vapor.

Destilación continúa rectificada

Consiste en retornar una parte del destilado condensado del destilador en forma de reflujo, para que actúe sobre el vapor que se produce en el mismo. El reflujo lava los constituyentes del punto de ebullición más alto de la corriente de vapor y, al mismo tiempo pierde una parte de su contenido de material de punto de ebullición. El que la separación de los componentes de ebullición alta de una mezcla sea relativamente completa en un proceso de rectificación.

Destilación simple (laboratorio)

La destilación simple o destilación sencilla es una operación donde los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los enfría (condensación) de modo que el destilado no resulta puro. Se usa para la separación de líquidos no volátiles o de otros líquidos miscibles que presenten un punto de ebullición al menos 25º Su composición será diferente a la composición de los vapores a la presión y temperatura del separador. En esta operación se pueden separar sustancias con una diferencia entre 100 y 200 grados Celsius, ya que si esta diferencia es menor, se corre el riesgo de crear azeótropos. Al momento de efectuar una destilación simple se debe recordar colocar la entrada de agua por la parte de arriba del refrigerante para que de esta manera se llene por completo. También se utiliza para separar un sólido disuelto en un líquido o 2 líquidos que tengan una diferencia mayor de 50 °C en el punto de ebullición.

Materiales o equipo

 fuente de calor

 matraz esmerilado

 barra magnética

 cabezal de destilación

 adaptador de termómetro o tapón

 termómetro

 refrigerante

 adaptador

 matraz colector

 soporte metálico y pinzas

Destilación fraccionada (laboratorio)

Es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con puntos de ebullición cercanos. Se usa para separar componentes líquidos que difieren de en menos de 25º en su punto de ebullición. Cada uno de los componentes separados se les denomina fracciones.

La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden, junto con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos". Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (que lo ceden) y los líquidos (que lo reciben).

Materiales o equipo

 Matraz esmerilado

 Barra magnética

 Columna de fraccionamiento

 Adaptador de termómetro o tapón

 Termómetro

 Refrigerante

 Adaptador

 Matraz colector

 Soporte metálico y pinzas

Destilación al vacío (laboratorio)

La destilación al vacío consiste en generar un vacío parcial por dentro del sistema de destilación para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullición normal. Es un montaje muy parecido a los otros procesos de destilación con la salvedad de que el conjunto se conecta a una bomba de vacío o trompa de agua. En lugar de plato poroso se puede adaptar un capilar de vidrio u otro dispositivo semejante que mantenga la ebullición homogénea. Este montaje permite destilar líquidos a temperaturas más bajas que en el caso anterior 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.

Este tipo de destilación se utiliza para purificar sustancias inestables por ejemplo las vitaminas.

Lo importante en esta destilación es que al crear un vacío en el sistema se puede reducir el punto de ebullición de la sustancia casi a la mitad.

Destilación por arrastre de vapor (laboratorio)

En la destilación por arrastre de vapor de agua se lleva a cabo la vaporización selectiva del componente volátil de una mezcla formada por éste y otros "no volátiles". Lo anterior se logra por medio de la inyección de vapor de agua directamente en el interior de la mezcla, denominándose este "vapor de arrastre", pero en realidad su función no es la de "arrastrar" el componente volátil, sino condensarse en el matraz formando otra fase inmiscible que cederá su calor latente a la mezcla a destilar para lograr su evaporación. En este caso se tendrán la presencia de dos fases insolubles a lo largo de la destilación (orgánica y acuosa), por lo tanto, cada líquido se comportará como si el otro no estuviera presente. Es decir, cada uno de ellos ejercerá su propia presión de vapor y corresponderá a la de un líquido puro a una temperatura de referencia.

La condición más importante para que este tipo de destilación pueda ser aplicado es que tanto el componente volátil como la impureza sean insolubles en agua ya que el producto destilado volátil formará dos capas al condensarse, lo cual permitirá la separación del producto y del agua fácilmente.

Materiales o equipo

 Matraz generador

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