UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES ESCUELA PROFESIONALDE INGENIERIA FORESTAL PRACTICA N 3
“Separación de sustancias liquidas mediante el método de destilación simple”
CURSO: DOCENTE:
química orgánica Yaser Chiguala
ALUMNO:
Lobaton Meza Rider.
CICLO:
2017-II 2017II
TINGO MARIA – PERU OCTUBRE – 2017
I.INTRODUCCION
La destilación simple es una operación de separación de sustancias, en la cual se produce la vaporización de un material por la aplicación de calor; el método es empleado en la industria de capacidad moderada y pequeña, para llevar a cabo separaciones parciales de los componentes más volátiles de mezclas de líquidos miscibles. Normalmente, la mezcla liquida es cargada en lotes a un recipiente y sometida a ebullición. Los vapores que se desprenden se eliminan continuamente, se condensan y se recolectan sin permitir que tenga lugar ninguna condensación parcial ni retorno al recipiente en donde se lleva a cabo el calentamiento y ebullición de la mezcla. La primera porción del destilado ser la más rica en el componente más volátil y conforme continua la destilación, el producto evaporado se va empobreciendo. Por lo tanto, el destilado puede recolectarse en varios lotes separados, llamados fracciones, obteniéndose así una serie de productos destilados de diferente grado de pureza
OBJETIVOS:
Separar sustancias liquidas mediante destilación simple. Destilar vino y obtener etanol.
II.REVISION LITERARIA
2.1 DESTILACION: La separación y purificación de líquidos por destilación constituye una de las principales técnicas para purificar líquidos volátiles. La destilación hace uso de la diferencia entre los puntos de ebullición de las sustancias que constituyen una mezcla. Las dos fases en una destilación son: la vaporización o transformación del líquido en vapor y la condensación o transformación del vapor en líquido. Existen varias clases de destilación, la elección en cada caso se hace de acuerdo con las propiedades del líquido que se pretenda purificar y de las impurezas que lo contaminan.
TIPOS DE DESTILACION
DESTILACION SIMPLE:
Se llama destilación simple o destilación sencilla a un tipo de destilación donde los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador el cual lo 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. Es una técnica utilizada en la purificación de líquidos cuyo punto de ebullición menor de 150º C a la presión atmosférica y sirve para eliminar impurezas no volátiles. Esta técnica también se emplea para separar dos líquidos cuyos puntos de ebullición difieran al menos en 25º C.
La destilación sencilla, se usa para separar aquellos líquidos cuyos puntos de ebullición difieren extraordinariamente (en más de 80°C aproximadamente) o para separar líquidos de sólidos no volátiles Para estos casos, las presiones de los componentes del vapor normalmente son suficientemente diferentes de modo que la ley de rauldt puede descartarse debido a la insignificante contribución del componente menos volátil. En este caso, el destilado puede ser suficientemente puro para el propósito buscado. El aparato utilizado para la destilación en el laboratorio es el alambique. Consta de un recipiente donde se almacena la mezcla a la que se le aplica calor, un condensador donde se enfrían los vapores generados, llevándolos de nuevo al estado líquido y un recipiente donde se almacena el líquido concentrado. En la industria química se utiliza la destilación para la separación de mezclas simples o complejas. Una forma de clasificar la destilación puede ser la de que ésta sea discontinua o continua. En el esquema de la derecha puede observarse un aparato de destilación simple básico:
Aparato de destilación simple.
USOS: Se usa para separar líquidos con puntos de ebullición inferiores a 150ºC de impurezas no volátiles, o bien para separar mezclas de dos componentes que hiervan con una diferencia de puntos de ebullición de al menos 60-80°C. Mezclas de sustancias cuyos puntos de ebullición difieren de 30-60°C se pueden separar por destilaciones sencillas repetidas, recogiendo durante la primera destilación fracciones enriquecidas de uno de los componentes, las cuales se vuelven a destilar. Para que la ebullición sea homogénea y no se produzcan proyecciones se introduce en el matraz un trozo de plato poroso (o agitación magnética). El líquido que se quiere destilar se pone en el matraz (que no debe llenarse mucho más de la mitad de su capacidad) y se calienta con la placa calefactora. Cuando se alcanza la temperatura de ebullición del líquido, comienza la producción apreciable de vapor, condensándose parte del mismo en el termómetro y en las paredes del matraz. La mayor parte del vapor pasa al refrigerante donde se condensa debido a la corriente de agua fría que asciende por la camisa de este. El destilado (vapor condensado) escurre al matraz colector a través de la alargadera. La existencia de una capa de sólido en el fondo del matraz de destilación puede ser causa de violentos saltos durante la destilación, especialmente si se utiliza una calefacción local fuerte en el fondo del matraz. La calefacción de un matraz que lleva cierta cantidad de sólido depositado en el fondo se debe realizar siempre mediante un baño líquido.
DESTILACION AL VACIO:
Esta técnica se emplea en la separación de líquidos con un punto de ebullición superior a 150ºC. Como un líquido hierve cuando su presión de vapor iguala a la presión externa, se puede reducir el punto de ebullición disminuyendo la presión a la que se destila. Esta técnica se conoce como destilación a presión reducida o destilación al vacío. La destilación al vacío se utiliza cuando el líquido tiene un punto de ebullición excesivamente alto o descompone a alta temperatura.
DESTILACION FRACCIONARIA:
Destilación fraccionada. Es una técnica que se emplea en la separación de sustancias cuyos puntos de ebullición difieran entre si menos de 25ºC. La diferencia respecto a la destilación simple es la presencia de una columna de fraccionamiento entre el matraz y la cabeza de destilación.
DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR:
La destilación por arrastre de vapor es una técnica aplicada en la separación de sustancias poco solubles en agua. La destilación por arrastre de vapor se emplea para separar una sustancia de una mezcla que posee un punto de ebullición muy alto y que se descomponen al destilar. También se emplea para purificar sustancias contaminadas por grandes cantidades de impurezas resinosas y para separar disolventes de alto punto de ebullición de sólidos que no se arrastran.
III. MATERIALES Y METODOS
MATERIALES Y HERRAMIENTAS:
Matraz. Termómetro. corcho de jebe. Malla. Cocina eléctrica. Matraz Erlenmeyer. Vino. Pelleps. Soporte universal.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1 MINUTO:
Temperatura 30ºC Observaciones Acabamos de encender el mechero y por lo tanto, de iniciar el proceso de destilación. Como es lógico, en este minuto no observamos ningún cambio en el vino (no se aprecia inicio de ebullición al acabar de encender el mechero, aunque se esté produciendo calentamiento, aumentando progresivamente la temperatura como observamos en el termómetro)
2 MINUTOS:
Temperatura 35ºC Observaciones Dos minutos después, y aunque parezca demasiado pronto, ya observamos que comienzan a formarse "burbujitas" sobre la superficie del vino, que ascienden lentamente. Esto nos indica, que la temperatura es cada vez mayor (como podemos observar en la diferencia registrada por el termómetro), dado que a mayor temperatura mayor es el movimiento de partículas de una sustancia, de ahí que comiencen a formarse esas burbujas que ascienden hacia la superficie, siendo estas sin embargo todavía un tanto débiles.
3 MINUTOS:
Temperatura 49ºC Observaciones En este minuto no observamos grandes cambios respecto al anterior, más allá del aumento de temperatura claramente apreciable en los datos ofrecidos por el termómetro. De este modo, durante este minuto podemos decir que el calentamiento continúa.
5 MINUTOS:
Temperatura 62ºC Observaciones Se observan los vapores producto de la constante ebullición del avino. Poco a poco y a lo largo de este minuto la precipitación de alcohol (con agua) es mayor debiéndose probablemente a la previa ebullición intensa que se había producido
7 MINUTOS:
Temperatura 84ºC Observaciones Ocurre un momento importante, ya que las primeras gotas de etanol, empiezan a caer. La temperatura ya es bastante adecuada y continúa la ebullición así como el precipitado de líquido en el vaso de precipitados .
10 MINUTOS:
Temperatura 95ºC Observaciones A pesar de haber apagado la cocina eléctrica se produce un ligero aumento de la temperatura, que sin embargo, como podemos observar en el minuto siguiente pronto se reduce. Continúa así la ebullición, aunque no muy intensa, es decir, de una manera bastante correcta y adecuada para una buena destilación.
12 MINUTOS:
Temperatura 92ºC Observaciones Tan pronto como nos es posible, volvemos a encender la cocina eléctrica. La ebullición es mínima, aunque el líquido sigue cayendo lentamente en el vaso de precipitados.
14 MINUTOS:
Temperatura 93ºC Observaciones En este minuto decidimos parar la destilación, apagando, esta vez voluntariamente, la cocina eléctrica. La ebullición desaparece aunque
todavía seguimos observando que caen gotas de disolución en el vaso de precipitados Formula del error porcentual:
Error porcentual con respecto al agua. ( ) (100)
Error porcentual con respecto al alcohol.
(−)
(100)
V. RESULTADOS:
La máxima temperatura fue de 95 c.
El agua hierve al 95 c.
El total de etanol líquido obtenido fue de 15,5 ml.
IV. CONCLUSION
La destilación es un método de separación de sustancias de una mezcla y es el más útil para purificar líquidos. Lo único de lo que podemos tener certeza, es de que la máxima cantidad de alcohol que podremos obtener será de 15,5 mL, pero no del grado alcohólico del vino que hemos utilizado en la destilación. La mezcla de alcohol con agua forma un azeótropo, es decir, que se comporta como una sustancia pura por lo que todo hierve a la misma temperatura de manera que todo pasa al estado de vapor y no podemos purificar más allá, sino es utilizando una columna de destilación o una doble destilación.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Química orgánica conceptos y aplicaciones quinta edición PHILIP S. BALEY, JR. CHRISTINA A. BAILEY
GROSCH, Tatiana. Enciclopedia Lúmina Siglo XXI. Edición 2001. Editorial Norma. Pág. 150 – 151 (1)
Díaz, A. (2009). Métodos de separación de mezclas. Recuperado de http://avdiaz.files.wordpress.com/2011/06/metodosseparacnmez clas.pdf Castillo, M. (2010). Métodos de separación de mezclas. Recuperado de http://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/prepa4/qui mica/separacion.pdf Universidad Nacional Autónoma de México. (2008). Procesos de separación. Recuperado de http://depa.fquim.unam.mx/procesos/PDF/ProcesosI.pdf ANAYA. (2011). Métodos de separación en mezclas. EDITORIAL medica panamericana ( 503) pág.
ANEXOS
Primeras observaciones del experimento
Vino sometido temperaturas
El vino empieza a destilarse
Destilacion del vino se separara del alcohol
