DESTILACIÓN
HERNANDO MAYA
LUIS MIGUEL BEDOYA VARGAS Cód. 341211003 GRUPO N°4
QUÍMICA GENERAL Y LABORATORIO UNIVERSIDAD LIBRE SEPTIEMBRE 26 de 2011 PEREIRA
INTRODUCCIÓN La destilación es un proceso que involucra la separación de líquidos distintos mediante el calor,
aprovechando los puntos de ebullición distintos distintos entre las
sustancias involucradas. De hecho este es uno de los métodos más importantes de separación usados por la industria ya que logra la separación de componentes de una mezcla con relativa facilidad. Existen tres tres tipos de destilación usados según las circunstancias; hablaremos primero de la destilación simple que consiste en
la separación de líquidos con
punto de ebullición inferiores a 150º a presión atmosférica de impurezas no volátiles o de otros líquidos miscibles que presenten un punto de ebullición al menos 25º superior al primero de ellos. Se introduce un poco de plato porosa para que la ebullición sea pareja y no se produzcan proyecciones. Luego encontramos destilación fraccionada que 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. Es un proceso similar a la destilación simple con la diferencia de que se toman varias muestras a diferentes temperaturas intercambiando el recipiente que recoge las muestras. Y por ultimo pero no menos importante tenemos la destilación a vacío que consiste en un montaje muy parecido a los otros procesos de destilación con la excepción 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.
OBJETIVOS Reconocer la destilación como proceso físico, usado para separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades. Obtener conocimiento sobre los tipos de destilación mas frecuentes al igual q sus correctos usos. Aprender mediante la práctica, a separar líquidos de impurezas o de otros líquidos. Comprender y analizar los principios básicos de la destilación. Observar los datos durante un proceso de destilación y la evolución de una mezcla. mezcla. Adquirir información teórica a través de la parte experimental, tomando nota del proceso con sus respectivos análisis.
PROCEDIMIENTO
Separación de una mezcla de acetona/Agua
1
Colocar aparto en la figura.
Destilación sencilla
2
Matraz fondo redondo 100 ml. 3
35 ml de agua y acetona.
4
Introducir en el matraz.
5
1 o 2 trozo de palto poroso.
6
Conectar una goma al grifo de agua. 7
Circular agua en sentido ascendente (manera suave) por el refrigerante conectado.
Separación de una mezcla de acetona/Agua
Destilación fraccionaria
Se etiquetan 5 tubos de ensayo.
Fracción I 56°C - 62°C
Se calienta moderadamente.
Fracción II 62°C - 72°C
Fracción IV 82°C - 95°C
Se recoge una gota de destilación por segundo.
Fracción III 76°C - 82°C
Igual procedimiento que la fracción I
Se traspasa el residuo restante a la Fracción V.
Se deja enfriar.
Cuando llegue a 62°C se quita. En una probeta se miden volúmenes de cada fracción (fracción I acetona pura y residuo de agua, las demás mezclas de diferentes proporciones de Acetona/agua).
Se modifica el aparato de destilación.
Comparar volúmenes.
Se coloca la columna de Vigreux entre el matraz y la cabeza de destilación. Se repite todo el proceso anterior.
Explicar resultado.
MEDIDAS DE SEGURIDAD Nombre del material ACETONA. IDENTIFICACION DE LOS PELIGROS Marca en etiqueta: "INFLAMABLE"
Clasificación de riesgo del producto químico SALUD: 1
INFLAMABILIDAD: 3
REACTIVIDAD: 0
Peligro para la salud: En altas concentraciones es narcótico. Al ser ingerido puede llegar a causar daños a los riñones cambios metabólicos y coma. Es irritante. Efectos por sobreexposición aguda (por una vez): Una sobreexposición a vapores del producto, o la absorción percutánea de cantidades cantidades significantes, significantes, así como, la ingestión del producto, tienen un efecto tóxico sobre el Sistema Nervioso Central "Narcosis", caracterizado por dolor de cabeza, vértigo, náuseas, pérdida de la coordinación. Inhalación: Nocivo por inhalación. Los vapores son irritantes a las membranas y mucosas del tracto respiratorio superior (nariz, garganta, etc.) Es narcótico a elevadas concentraciones de los vapores (Narcosis). Contacto con la piel: El líquido irrita levemente la piel, por lo tanto, un contacto repetitivo o prolongado puede derivar en un re secamiento de la piel, pudiendo ocasionar una dermatitis. Además, la acetona puede ser absorbida a través de la piel y puede causar una toxicidad sistemática. Contacto con los ojos: El líquido o altas concentraciones de vapor, irritan severamente los ojos. Puede producir "Narcosis". Ingestión: Muy irritante de las mucosas. Efectos por sobreexposición crónica (largo plazo): El contacto prolongado y / o repetido puede causar sequedad en la piel que puede producir dermatitis. La exposición crónica puede producir daños en los riñones y en el metabolismo.
Peligro medio ambiente: La acetona es un producto de baja toxicidad, pero presenta un riesgo indirecto en el ambiente acuático por su biodegrabilidad, lo que conduce a una reducción del oxígeno. Presenta un riesgo tóxico insignificante para los organismos acuáticos y es a lo más, levemente tóxico por vía oral para los mamíferos de laboratorio. Peligro especial: Producto extremadamente inflamable. PRIMEROS AUXILIOS En caso de contacto accidental con el producto, proceder de acuerdo a: Síntomas y efectos: Dolor de cabeza, vértigo, náuseas, Narcosis. Irritación de la piel, ojos y vías respiratorias, sequedad de la piel. Inhalación: Trasladar a la persona afectada al una atmósfera no contaminada para que respire aire puro, y proveer de dificultosa, está
mareada
o
oxígeno a la víctima si su respiración es
no responde. Si no se produce una rápida
recuperación, obtener atención médica. Contacto con los ojos: Lavar de inmediatamente con abundante manteniéndolos párpados abiertos por lo menos 15 minutos. OBTENER
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS Estado físico: Líquido. Color: Incoloro. Olor: Característico. Punto de ebullición: 55.8 - 56.6 ºC (ASTM D-1078) Punto de inflamación: "-18ºC (IP 170) Temperatura de auto ignición: 540 ºC (ASTM D-2155) Intervalo en el aire de explosión/inflamabilidad: e xplosión/inflamabilidad: Inferior: Aprox. 2.1% (v/v)
agua
Superior: Aprox. 13% (v/v) Presión de vapor: 24.7 kPa a 20ºC. Índice de evaporación: 5.6 (ASTM D 3539, (n Bu-Ac)=1) Densidad: 790 - 792 kg/m3 a 20º C (ASTM D-4052). Solubidad en agua: Completamente miscible a 20º C.
Nombre del material: ALCOHOL ETÍLICO IDENTIFICACION DE RIESGOS Riesgo Principal: Inflamable Riesgos Secundarios: Nocivo - Irritante y Reactivo leves RIESGOS PARA LA SALUD EFECTOS DE SOBREEXPOSICION Inhalación: Irritaciones de nariz y tracto respiratorio - Irritación permanente desde 1 6000 ppm. Constricción bronquial temporal (1800 a 2000 ppm). Tos (21300 ppm). Dificultad respiratoria y fatiga (8840 ppm). Depresión del sistema nervioso central. Dolor de cabeza, mareos, vértigos, náuseas y vómitos. Ebriedad. Ahogos. Debilidad y pérdida de la conciencia. Contacto con La Piel: Irritaciones leves. Contacto con los Ojos: Irritaciones. Ingestión: Nocivo - Depresión del sistema nervioso central. Dolor de cabeza, mareos, vértigos, náuseas y vómitos. Ebriedad, ahogos y fatiga. Debilidad y pérdida de la conciencia. Fallas respiratoria y/o circulatoria. Posibilidad de muerte. DL50 (oral - rata): 7060 mg/kg.
MEDIDAS DE PRIMEROS AUXILIOS En caso de:
Inhalación: Trasladar a la persona donde exista aire fresco. En caso de paro respiratorio, emplear método de reanimación cardiopulmonar. Si respira dificultosamente se debe suministrar Oxígeno. Conseguir asistencia médica de inmediato. Contacto con la piel: Lavar con abundante Agua, a lo menos de 5 a 10 minutos. Como medida general, utilizar una ducha de emergencia en caso de ser necesario. Sacarse la ropa contaminada y luego lavarla o desecharla. Recurrir a una asistencia médica, si persiste la irritación. Contacto con los Ojos: Lavarse con abundante Agua en un lavadero de ojos, entre 5 y 10 minutos como mínimo, separando los párpados. De mantenerse la irritación, derivar a una asistencia médica. Ingestión: Lavar la boca con abundante Agua. Dar a beber Agua. Enviar a un centro de atención médica de inmediato. PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Estado Físico: Líquido. Apariencia: Incoloro. Olor: Olor característico fragante - Umbral del olor: 100 a 180 ppm. PH: No reportado. Temperatura de Ebullición: 78.3ºC Temperatura de Fusión: -114.0ºC Densidad (Agua1): 0.789 kg/L a 20ºC Presión de Vapor: 44.3 mmHg a 20ºC
Densidad de Vapor (Aire1): 1.59 Solubilidad: Soluble en todas proporciones en Agua a 20ºC. Soluble en Cetonas, Esteres, Éteres, Glicoles y otros Alcoholes.
Inflamable
Nocivo
RESULTADOS Como resultado de los procedimientos en el laboratorio químico obtuvimos cinco muestras con los siguientes resultados:
Fracción Masa
Densidad
Volumen
1.
2.3 gramos
0.65 gramos/ml
3.5 ml
2.
3.8 gramos
0.76 gramos/ml
5.0 ml
3.
0.7 gramos
0.87 gramos/ml
0.8 ml
4.
1.3 gramos
0.86 gramos/ml
1.5 ml
5.
10.3 gramos
1.03 gramos/ml
10.0 ml
CONCLUSIÓN a) La destilación fraccionada puede dar resultados muy certeros. Para los casos realizados en el laboratorio, los datos obtenidos fueron buenos
b) Si bien como se dijo, en la destilación fraccionada se recupero toda la acetona; en la destilación fraccionada se va evaporando lentamente toda la acetona a una temperatura constante, luego, se evapora rápidamente con un ascenso acelerado de la temperatura una mezcla de acetona-agua para culminar nuevamente a una temperatura constante la evaporación y recuperación del agua restante.
PREGUNTAS 1. ¿Porque no se debe llenar un matraz mucho de la mitad de su capacidad? La principal razón es que si se llena la matraz el líquido va a saturar el refrigerante lo que hace que pueda salir liquido sin ser destilado, otra de las razones es porque si se llena al empezar a bullir se forman burbujas, que se pueden evitar con piedritas de ebullición, estas también pueden salpicar y colarse en el destilado.
2. ¿Porque no se evaporan de repente todos el líquido del matraz de destilación cuando se alcanza el punto de ebullición? Precisamente si se evapora todo el líquido no podría haber separación y de hecho en eso consiste la técnica separar líquidos los cuales sean homogéneos pero que sus compuestos tengan diferentes puntos de ebullición por ende no bulle el líquido totalmente, lo que no bulle es simplemente porque tiene un punto de ebullición mucho mayor al líquido que se alcanza a destilar.
3. Un líquido orgánico comienza a descomponerse a 80°C. Su tensión de vapor es entonces de 36 mm ¿cómo se puede destilar el líquido? En estos casos, se utiliza una destilación al vacío, ya que un líquido bulle cuando su presión de vapor se iguala con la P externa. si uno baja la presión, hace que la presión de vapor se iguale con la externa a una temperatura menor que la de ebullición normal, que es a 1atm de presión. Entonces, se puede destilar con una temperatura menor a la cual descompone. En este caso por medio del vacío se hace que la presión baje por ende la temperatura de ebullición también disminuirá.
4. ¿Por qué hay que realizar las destilaciones fraccionadas de una forma lenta? La destilación fraccionada debe realizarse lentamente para obtener un producto lo más puro posible. Porque así se favorece el establecimiento del equilibrio entre la forma líquida y vapor, haciendo que la separación sea más efectiva y que el vapor liberado no arrastre moléculas del componente menos volátil.
5. Cítense 2 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 en sentido se ntido contrario Si se realiza el recorrido del agua en contracorriente con el vapor destilado el agua logra absorber todo el calor esto hace que el vapor del destilado se convierta rápidamente en liquido. Si se coloca de arriba hacia abajo el agua va a caer sin hacer ninguna presión, lo que hace que el tubo interno del condensador por donde va a pasar el vapor del destilado no se enfría lo suficiente esto hace que del condensador salga el vapor de lo que se pensaba destilar.
BIBLIOGRAFÍA http://www.lco.cl/operations/safety-and-health/technical-info/safety-datasheets/Ficha%20seguridad%20Acetona.pdf http://www.lco.cl/operations/safety-and-health/technical-info/safety-datasheets/Ficha%20seguridad%20Alcohol%20Etilico.pdf http://www.monografias.com/trabajos83/destilacion-simple/destilacion-simple.shtml
