ANTECEDENTES 1) Características y diferencias de la destilación simple y fraccionada . La destilación es un proceso que consiste en la vaporización de un líquido, condensación del vapor y colección del condensado. Cuando una sustancia líquida se contamina con pequeñas cantidades de impurezas, estás pueden eliminarse por algún método de destilación. Se dice entonces que se efectúa una purificación. Si un líquido contiene una impureza volátil, la separación de ambos se realiza generalmente por destilación. Cualquier par de sustancias que no tengan presiones de vapor idénticas se pueden separar por destilación. En cada caso, deberá elegirse la técnica de destilación más acorde con las características de la muestra. Como regla general, se puede indicar que una mezcla de dos componentes con una diferencia de por lo menos 80°C puede separarse por destilación simple. La destilación simple se utiliza para la purificación de compuestos orgánicos líquidos. Las sustancias cuyos puntos de ebullición difieran por menos de 80°C se separan por destilación fraccionad se separan por destilación fraccionada La destilación fraccionada debe emplearse para separar y purificar mezclas de sustancias de punto de ebullición cercano.
2) Diagramas de composición líquido-vapor. El diagrama de fase para una destilación fraccionada de un sistema ideal de dos componentes (A y B), se utiliza para explicar el funcionamiento de una columna de fraccionamiento. El diagrama relaciona la composición del líquido en ebullición con su vapor como una función de la temperatura. La relación entre la presión y la temperatura de ebullición de un líquido está determinada por su comportamiento presión de vapor-temperatura. Cuando dos o más sustancias líquidas se encuentran formando mezclas en proporción relativamente parecida, se dice que la destilación pude usarse para la separación de componentes.
3) Como funciona una columna de destilación fraccionada. Al emplear una columna de fraccionamiento que proporciona una gran superficie para el intercambio de calor, en las condiciones de equilibrio, entre el vapor ascendente y el condensado descendente. Al trazar una gráfica de los puntos de ebullición ante volumen de condensado, se observa una buena separación donde hay definición de las fracciones separadas.
Temperatura (C°)
FR2 FR1
Volumen de destilado (fracción) 4) Concepto de plato teórico y número de platos teóricos. La eficiencia de tales columnas se expresa en platos teóricos, teóricos, Un plato teórico se define como; la unidad de la columna que tiene tiene la misma eficacia en la separación que una destilación simple y se expresa a menudo en cm de altura de la columna. 5) Mezclas azeotrópicas. En el azeótropo el líquido y el vapor tienen la misma composición. Un líquido con la composición del azeótropo hierve a T y P ctes, como si fuera un componente puro, en el azeótropo se juntan las líneas líneas de líquido y vapor saturados o de puntos de burbuja y rocío, se localiza siempre en el punto máximo o mínimo en un diagrama P-x o T.
1.- Gráfico de temperatura versus composición para mezclas que presentan azeótropo de mínima
2.- Gráfico de temperatura versus composición para mezclas que presentan azeótropo de máxima.
6) Ley de Raoult. La ley de Raoult (para soluciones ideales) establece que; “la presión de Vapor de un componente de una mezcla es proporcional a la concentración de dicho componente y a la presión de vapor del componente puro”. Donde Pi = Presión de vapor del componente “i”. o Pi = Presión de vapor del componente “i” puro. Xi = Fracción molar del componente “i”
o
P = P Xi
La ley de Raoult nos proporciona la presión de vapor (Pi) de un componente (i) en una mezcla binaria en función de la presión de vapor del componente puro (Pi o) a la temperatura de Ebullición de la mezcla y la fracción molar ( X i) del componente en la disolución. disolución. Si el sistema es "ideal" (es decir, que la ley de Raoult describe adecuadamente el comportamiento real del sistema), la presión de vapor varía regularmente con el cambio de la composición. Un gráfico de temperatura versus fracción molar para sistemas ideales tendrá la siguiente forma:
En el caso de disoluciones reales aunque la disolución presente una gran desviación de la ley de Raoult, esta ley es una buena aproximación para el disolvente siempre que la disolución sea diluida. Bibliografía.
Química Orgánica Experimentos con un Enfoque Ecológico AVILA, Z ., et al, Ed: Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial, UNA, México, http://www.uv.es/qflab/2009_10/descargas/cuadernillos/qf1_innovacion/castellano/7diagrama_fases.pdf
http://depa.pquim.unam.mx/~fermor/blog/programas/clase8.pdf
