DESTILACIÓN SIMPLE Y FRACCIONADA

MARITZA LUCIA RAMOS MARÍN

UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL PEREIRA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PEREIRA, SEPTIEMBRE 27

2011

DESTILACIÓN SIMPLE Y FRACCIONADA

MARITZA LUCIA RAMOS MARÍN

Trabajo presentado al profesor Hernando Maya en la asignatura de Química y Laboratorio como requisito para optar a la nota requerida.

UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL PEREIRA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PEREIRA, SEPTIEMBRE 27

2011

OBJETIVOS

Manejar adecuadamente la técnica de destilación. Conocer la destilación simple y fraccionada; sus principales características

y factores que en ella intervienen. Reconocer la importancia de la destilación como proceso físico de

destilación. Comprender, analizar y manejar los principios básicos de la destilación. Conocer cómo instalar correctamente el equipo de destilación.

MARCO TEÓRICO

Destilación: La destilación es la operación de separar, mediante evaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición (temperaturas de ebullición) de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varia en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.

Destilación simple: En la destilación simple los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los refresca y condensa de modo que el destilado no resulta puro. Su composición será idéntica a la composición de los vapores a la presión y temperatura dados y pueden ser computados por la ley de Raoult.

Destilación fraccionada: La destilación fraccionada es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de ebullición cercanos.

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 con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos". Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en vapor, y los vapores con mayor punto de ebullición pasan al estado líquido.

NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA.

Trabaja con orden y limpieza.

Presentar atención a las medidas de seguridad dadas en clase.

Antes de utilizar un determinado compuesto, asegurarse bien de que es el que se necesita; para ello leeremos, si es preciso un par de veces, el rótulo que lleva el frasco.

No tocar con las manos, y menos con la boca, los productos químicos.

IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS

ACETONA

Ingestión Náuseas, vómitos (para mayor información, véase Inhalación).

Inhalación Salivación, confusión mental, tos, vértigo, somnolencia, dolor de cabeza, dolor de garganta, pérdida del conocimiento.

Piel Piel seca, enrojecimiento.Ojos Enrojecimiento, dolor, visión borrosa. Posible daño en la

córnea.

PRIMEROS AUXILIOS:

Inhalación: Trasladar a la persona afectada al una atmósfera no contaminada para que respire aire puro, y proveer de oxígeno a la víctima si su respiración es dificultosa, está mareada o no responde. Si no se produce una rápida recuperación, obtener atención médica.

Contacto con los ojos: Lavar de inmediatamente con abundante agua manteniendo los párpados abiertos por lo menos 15 minutos. Obtener atención medica inmediatamente.

Contacto con la piel: Lavar con agua y jabón, remover la ropa contaminada. Si ocurre una irritación buscar atención médica. Lave la ropa antes de usarla nuevamente.

Ingestión: No provocar el vomito. No dar líquidos a la victima si esta se encuentra inconsciente o muy adormecida. Haga que la víctima se enjuague la boca con dos sorbos de agua para eliminar el sabor de la boca, si vomita espontámen mantenga su cabeza bajo las caderas para evitar aspiración. Si no se produce una rápida recuperación, obtener atención médica.

PLATO POROSO O PIEDRA POMEZ: La pumita (también llamada piedra pómez, piedra pómex, piedra póme o liparita[1] ) es una roca ígnea volcánica

vítrea, con baja densidad (flota en el agua) y muy porosa, de color blanco o gris, encontrada principalmente en la zona de Pozzuoli en la península itálica. Cuando se refiere a la piedra pómez en lo que respecta a sus posibles aplicaciones industriales, también puede ser conocida como puzolana.

IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS

ALCOHOL ( C H 3C H 2O H )

Peligros para las personas: Por contacto con la piel puede producir sequedad de la piel, en contacto con los ojos enrojecimiento, dolor, y quemazón, por inhalación puede producir tos, somnolencia y dolor de garganta y fatiga, por ingestión del producto puede producirse nauseas y dolor abdominal. Peligros para el medio ambiente: Altamente inflamable, mezclas de vapor/aire son explosivas.

PRIMEROS AUXILIOS

Ingestión: Enjuagar la boca. Si el paciente está consciente dar de beber agua o leche que se desee. Si el paciente está inconsciente no provocar el vómito y mantener en posición lateral de seguridad. Requerir asistencia médica. Inhalación: Trasladar a la víctima a un lugar ventilado. Mantener en reposo y abrigado. Aplicar respiración artificial en caso de insuficiencia respiratoria. Solicitar asistencia médica. Contacto la piel: Quitar las ropas contaminadas. Lavar con agua abundante el área afectad Requerir asistencia médica en caso de irritación persistente. Contacto con los ojos: Lavar con abundante agua durante 15 minutos, manteniendo los párpados abiertos. Acudir al oftalmólogo en caso de irritación persistente.

RECURSOS

REACTIVOS Y MATERIALES

Acetona. Plato poros o piedra pómez. Alcohol.

Aparato de destilación compuesto por: Matraz de fondo redondo de 100ml. Destilador Macho guía Termómetro Refrigerante recto y alargadera. 2 soportes 3 nueces 3 pinzas Rejilla Trípode o aro. Mechero Busen. Gomas de refrigerante. Gradilla con tubos de ensayo. Varios clips para uniones. Probeta graduada.

MAPA CONCEPTUAL

Destilación

Introduzca en el matraz.

Se monta el aparato de destilación utilizando un matraz de fondo redondo de 100 ml.

Destilación sencilla.

Separación de una mezcla de acetona/agua.

Mediante otra goma unida a la salida se conduce el agua al desagüe.

Haga circular una corriente suave de agua y en sentido ascendente atreves del refrigerante conectando con una goma la entrada de éste al grifo del agua.

35 ml de acetona. 1 ó 2 trocitos de plata poroso.

35 ml de agua.

Destilación

GRÁFICOS

Separación de una mezcla de acetona/agua.

Destilación fraccionada.

Se enumeran y etiquetan 5 tubos de ensayo para recoger las siguientes fracciones.

Fracción I:

56º-62º

Fracción II:

62º-72º.

Fracción III:

72º-82º.

Fracción IV:

82º-95º.

Fracción V:

Residuo.

Se coloca como colector el tubo marcado con la etiqueta I. Caliente moderadamente, de forma que se mantenga una destilación constante y sin interrupciones, recogiendo en el colector una gota de destilado por segundo

aproximadamente.

Cuando se alcance la temperatura de 62º se quita el colector I y se pone el colector II, se repite el proceso con el resto de los colectores hasta alcanzar la temperatura

de 95º, entonces se interrumpe la destilación, se deja enfriar y se trasvasa el residuo que queda en la matraz de destilación al tubo marcado con la etiqueta V.

Con la probeta graduada, se miden los volúmenes de cada una de las fracciones. La primera fracción es acetona pura, y el residuo agua pura,

mientras las otras fracciones intermedias son mezclas, en diferentes proporciones, de acetona/agua.

DESTILACIÓN

CALCULOS Y RESULTADOS

Densidad= MasaVolumen

1. Picnómetro vacio: 12,2g

Picnómetro lleno: 19,8g

Masa: 8,2g

Volumen: 8,9ml

Densidad= 8,2 g8,9ml

=0,92g /ml

2. Picnómetro vacio: 18,8g

Picnómetro lleno: 12,2g

Masa: 7,4g

Volumen: 8,23ml

Densidad= 7,4 g8,23ml

=O ,89 g/ml

3. Picnómetro vacio: 12.2g

Picnómetro lleno: 13,1g

Masa: 0,9g

Volumen: 1,0ml

Densidad= 0,9 g1,0ml

=0,9g /ml

4. Picnómetro vacio: 12,2g

Picnómetro lleno: 24,8g

Masa: 10.1g

Volumen: 10.5ml

Densidad= 10,1g10,5ml

=0,96g /ml

5. Picnómetro vacio: 12,2g

Picnómetro lleno: 23,4g

Masa: 11.5g

Volumen: 10.6 ml

Densidad= 11,5 g10,6ml

=1,08g /ml

Fracciones densidadFracción 1 0,92g/mlFracción 2 0,89g/mlFacción 3 0,9g/mlFracción 4 0,96g/mlFracción 5 1,08g/ml

CONCLUSIONES

Al observar e investigar sobre la destilación, hemos llegado a entender que para realizar cualquier separación de mezclas primero debemos saber sobre su estado físico, características y propiedades.

Así mismo conocimos el concepto como tal de una disolución ideal, quedando con todos este laboratorio, capacitados para reconocer un buen montaje para la destilación, ya sea simple o fraccionada.

Además identificamos y conocimos la importancia de reconocer los símbolos de riesgos que se tienen en la utilización de algunos reactivos empleados en la práctica de la destilación.

CUESTIONARIO

RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS

1. ¿Porque no se debe llenar una matraz de destilación mucho mas de la mitad de su capacidad?

No se puede llenar porque entonces cuando apliques calor y se este evaporando tu sustancia el vapor va a subir rápidamente por la columna sin condensar (destilación fraccionada) y por lo que no tendrás una buena separación de los componentes, tal vez se te escapen gases del sistema que no recuperaras, o el vapor va a llegar directamente a tu balón colector (si es una destilación simple) sin condensar por lo que tampoco tendrás una buena separación de los compuestos, ya que lo que condense dentro del balón colector estará contaminado.

2. ¿Porque no se evapora de repente todo el liquido del matraz de destilación cuando se alcanza el punto de ebullición?

Todas las moléculas no deben alcanzar el punto de ebullición al mismo tiempo pues habría una explosión.

Primero, tenemos dos líquidos en el matraz de destilaciónetanol (PE68ºC)agua(PE 100ºC)al alcanzar el 68º el etanol se empieza a evaporar, pero el agua no, por que ese no es su punto de ebullición. Cuando el etanol se evapore, la temperatura seguirá aumentando hasta que llegue a los 100ºC del agua pero antes no ebullira el agua otro detalle, es que el calor se expande en ondas, y así se transmite en le recipiente, en el cual algunas moléculas se rompen y evaporan, mientras las otras apenas recibirán el calor, por eso es paulatino, por que el calor no es el mismo en todo el recipienteEl PUNTO DE EBULLICION de un compuesto químico es la temperatura que debe alcanzar este para pasar del estado líquido al estado gaseoso; para el proceso inverso se denomina punto de condensación.La temperatura de una sustancia o cuerpo es una medida de la energía cinética de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, sólo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar.

Al llegar al punto de ebullición la mayoría de las moléculas es capaz de escapar desde todas partes del cuerpo, no solo la superficie. Sin embargo, para la creación de burbujas en todo el volumen del líquido se necesitan imperfecciones o movimiento, precisamente por el fenómeno de la tensión superficial.

La temperatura se mantiene constante durante todo el proceso de ebullición, y el aporte de más energía sólo produce que aumente el número de moléculas que escapan del líquido. Este hecho se aprovecha en la definición de la escala de temperatura en grados 

3. Un liquido orgánico empieza a descomponerse a 80°C su tensión de vapor es entonces de 36mm de mercurio ¿Cómo podría destilarse este liquido?

Saber cuál es el punto de ebullición para esa presión.Usar calentamiento por baño de aceite regulando en forma automática la temperatura del baño, hay equipos que regulan hasta la centésima de grado, y tienen agitación por turbinas. Utilizar destilar al vacío.

4. ¿Porque hay que realizar las destilaciones fraccionadas de una forma lenta?

La destilación fraccionada debe realizarse lentamente para obtener un producto lo mas puro posible.

5. Sintetice dos razones que justifiquen el que el agua fría en un refrigerante se haga circular en sentido ascendente desde la tabuladora inferior a la superior y no al contrario.

Porque así el intercambio de calor entre el agua fría y el vapor producido es más efectivo, favoreciéndose la condensación. Así se diseñan los intercambiadores de calor industriales.

BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Acetona http://www.dideval.com/pdf/seguridad/ACETONA.pdf http://riesgoslaborales09.blogspot.com/ http://es.wikipedia.org/wiki/Pumita http://es.wikipedia.org/wiki/Metanol http://www.defensacivil.gba.gov.ar/educacivil/Transporte%20de

%20Metanol.pdf http://www.t3quimica.com/pdfs/49i_etanol.pdf http://www.sintorgan.com/msds/1-propanol.pdf http://labquimica.wordpress.com/2008/05/18/la-destilacion/ http://www.slideshare.net/guest9bb884/informe-de-laboratorio-destilacion http://www2.uah.es/quimica_organica/docencia/practicas/

practicas_quimica_organica_farmacia.pdf http://www.fq.uh.cu/dpto/qf/uclv/infoLab/practics/practicas/

Destilacionfraccionada/P3.htm