UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL PEREIRA
PREINFORME: SEPARACION DE UNA MEZCLA DE ACETONA/AGUA
JEFERSON LEON LEON
QUIMICA GRUPO: 04 Ingeniería civil
DOCENTE: HERNANDO MAYA SALAZAR
PEREIRA, 27 septiembre de 2011
CONTENIDO
OBJETIVOS .................................................................................................... 3 MARCO TEORICO ......................................................................................... 4 DESTILACION ............................................................................................. 4 TIPOS DE DETILACION ............................................................................. 4 PUNTO DE EBULLICION ............................................................................ 5 MATERIALES ................................................................................................. 6 NORMAS DE SEGURIDAD ............................................................................ 7 Se clasifica como sustancia inflamable. ................................................... 7 PROCEDIMIENTO.......................................................................................... 9 DATOS Y CALCULOS .................................................................................. 12 CUESTIONARIO........................................................................................... 14 GRAFICOS Y FOTOS .................................................................................. 16 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................. 18 CONCLUIONES............................................................................................ 19
OBJETIVOS
Manejar y conocer el proceso de destilación de sustancias, en el laboratorio.
Llegar al conocimiento de las propiedades de las sustancias trabajadas.
Conocer las normas de seguridad de las sustancias trabajadas con el fin de cometerse un accidente.
MARCO TEORICO
DESTILACION
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 varía en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión. La destilación es el método más frecuente utilizado para la purificación de líquidos o aislamientos de los mismos de una mezcla de reacción.
TIPOS DE DETILACION
DESTILACION 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.
DESTILAZION 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.
DESTILACION DE VACIO La destilación al vacío es la operación complementaria de destilación del crudo procesado en la unidad de
destilación atmosférica, que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilación atmosférica. El vaporizado de todo el crudo a la presión atmosférica necesitaría elevar la temperatura por encima del umbral de descomposición química y eso, en esta fase del refino de petróleo, es indeseable.
DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR ES una técnica que sirve fundamentalmente para separar sustancias insolubles en agua y literalmente volátiles, de otros productos no volátiles mezclados con ellas. Este método es un buen sustituto de la destilación al vacío, y tiene algunas ventajas, ya que la destilación se realiza a temperaturas bajas. El comportamiento de la destilación de un sistema de dos fases inmiscibles, donde cada líquido ejerce su propia presión de vapor y la suma de ambas es de la presión de operación, y son independientes de las cantidades relativas de la mezcla
PUNTO DE EBULLICION
El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a gaseoso, es decir hierve. Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido. En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido. El punto de ebullición de una sustancia depende directamente de la masa de sus moléculas y de la intensidad de las fuerzas atractivas entre ellas.
MATERIALES
Acetona, plato poroso o piedra pómez Aparato de destilación compuesto por: matraz de fondo redondo de 100 ml, destilador, macho guía, termómetro, refrigerante recto y alargadera; dos soportes, tres pinzas, tres nueces, rejilla, trípode o aro, mechero bunsen, gomas de refrigerante, gradilla con tubos de ensayo, varios clips para uniones, probeta graduada
NORMAS DE SEGURIDAD
ACETONA Fácilmente inflamable. Irrita los ojos. La exposición repetida puede provocar sequedad o formación de grietas en la piel. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo.
Inhalación. Situar al accidentado al aire libre, mantenerle caliente y en reposo, si la respiración es irregular o se Detiene, practicar respiración artificial. No administrar nada por la boca. Si está inconsciente, ponerle en una posición adecuada y buscar ayuda médica. Contacto con los ojos. En caso de llevar lentes de contacto, quitarlas. Lavar abundantemente los ojos con agua limpia y fresca durante, por lo menos, 10 minutos, tirando hacia arriba de los párpados y buscar asistencia médica. Contacto con la piel. Quitar la ropa contaminada. Lavar la piel vigorosamente con agua y jabón o un limpiador de piel Adecuado. NUNCA utilizar disolventes o diluyentes. Ingestión. Si accidentalmente se ha ingerido, buscar inmediatamente atención médica. Mantenerle en reposo. NUNCA provocar el vómito. .
ALCOHOL
Se clasifica como sustancia inflamable.
Las sustancias inflamables, son materiales o sustancias combustibles, que tras ser encendidas por una fuente de ignición, continúan quemándose después de retirarla. - El índice de inflamabilidad es la relación entre la cantidad de calor liberada por la combustión de una muestra y la cantidad de calor producida por la fuente de ignición. Su símbolo es una gran llama y dentro e este grupo se clasifican sustancias auto inflamables (P). Líquidos inflamables (etanol) y gases fácilmente inflamables (F)
PRECAUSIONES Sustancias auto inflamable. Precauciones: Evitar todo contacto con el aire. Ejemplos: Fósforo
Los símbolos: F (fácilmente inflamable) y F+ (extremadamente inflamable).
PROCEDIMIENTO
Se va a separar una mezcla de acetona/agua mediante una separación sencilla y mediante una destilación fraccionada. Para realizar la destilación sencilla, se montara el aparato de destilación esquematizado en la figura utilizando un matraz de fondo redondo de 100ML, introduzca en el matraz 35ML de agua, 35 ML de acetona y 1 o 2 trocitos de plato poroso haga circular una corriente suave de agua y en sentido ascendente a través del refrigerante conectando con una goma la entrada de este al grifo de agua. Mediante otra goma unida a la salida se conduce el agua al desagüe. Se enumeran y etiquetan 5 tubos de ensayo para recoger las siguientes fracciones: Fracción I 56º - 62ºC ; fracción II 62º - 72ºC; fracción III fracción IV 82º - 95ºC fracción V residuo
72º - 82º;
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 62ºC se quita el colector I y se pone el colector II. Se repite el proceso en el resto de los colectores hasta alcanzar la temperatura de 92ºC. Entonces se interrumpe la destilación, se deja enfriar y se trasvasa el residuo que queda en el matraz de destilación al tubo marcado con la etiqueta V
SEPARACION DE UNA MEZCLA DE ACETONA/AGUA
Destilación sencilla
Destilación fraccionada Fracción V Residuo
se utiliza
enumerar y etiquetar 5 tubos
Fracción I
Matraz de fondo redondo de 100ml
56 °- 62°C Introduce
35 ml de H2O
35 ml de acetona
1 o 2 trocitos De plato poroso
Luego A través del grifo con una goma hacer circular corriente de agua suave
Se pone otra goma en la salida para el desagüe
Fracción II
62°- 72°C
Fracción III
72°- 82°C
Fracción IV
82°- 95°
Tuvo I como colector
Calentar moderadamente Para mantener la destilación constante
Cuando alcance la T° de 62° C quitar el colector I y poner el II
Luego Repetir el proceso con los demás colectores hasta obtener una T° de 95° C
Interrumpir la distillation
Dejar enfriar
Trasvasar el residuo del matraz al tubo V
Después Medir los volúmenes de cada fracción
Primera fracción acetona pura
Como resultado Se obtiene
Las otras fracciones intermedias son mezclas
DATOS Y CALCULOS
De las sustancias trabajadas en el laboratorio Acetona y agua
Masa Densidad Volumen
1* primera toma de medida de sustancia Acetona Masa: 2.3 gramos Densidad: 0.74 gramos/ml Volumen: 3.1 ml 2* segunda toma de medida de sustancia Acetona Masa: 3.9 gramos Densidad: 0.75 gramos/ml Volumen: 5.2 ml 3* tercera toma de medida de sustancia Acetona Masa: 0.6 gramos
Densidad: 0.85 gramos/ml Volumen: 0.7 ml 4* cuarta toma de medida de sustancia Acetona Masa: 1.4 gramos Densidad: 0.93 gramos/ml Volumen: 1.5 ml 5* quinta toma de medida de sustancia Residuo: agua pura Masa: 10.4 gramos Densidad: 1.04 gramos/ml Volumen: 10 ml
CUESTIONARIO
Porque no se debe llenar un matraz de destilación mucho más de la mitad de su capacidad? Porque al hervir el líquido tiende a subir de nivel por el matraz y si está muy lleno puede irse por el condensador y dañar el proceso de destilación del líquido que se está evaporando.
Porque no se evapora de repente todo el líquido del matraz de destilación cuando se alcanza el punto de ebullición? Si se evapora todo el líquido no podría haber separación por ende no e bulle el líquido totalmente, lo que no e bulle es simplemente porque tiene un punto de ebullición mucho mayor al líquido que se alcanza a destilar.
Un líquido orgánico comienza a descomponerse a 80°C. Su tensión de vapor es entonces de 36 mm de mercurio ¿cómo se podría destilarse este líquido? Se puede destilar con una temperatura menor a la cual se descompone (80 °C) por medio del vacío se hace que la presión baje y por ende la temperatura de ebullición también disminuye, 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.
Por que hay que realizar las destilaciones fraccionadas de una froma lenta? La destilación fraccionada ha de ser lenta pero sin interrupciones; para obtener buenos resultados es necesario efectuar la ebullición de forma lenta y constante, que permite un completo equilibrio calorífico entre el líquido y el vapor en la columna. Cítense dos razones que justifiquen el que el agua fría en un refrigerante se haga circular de sentido ascendente desde la tubería inferior a la superior y no al contrario? Porque el agua entra por abajo y cuando entra esta más fría robándole calor a todo el vapor que está dentro del destilador y no se pierda vapor.
En cambio sí se conecta de arriba hacia abajo cuando llegue al final del destilador el agua llega caliente y no alcanza a robarle el calor suficiente al vapor y se escapa a la atmosfera.
GRAFICOS Y FOTOS
BIBLIOGRAFIA http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070706124649AA2D1k3
http://grupos.emagister.com/debate/matraz_de_destilacion/6714-293612
http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070708161817AAqvQOI
CONCLUIONES
1/* aquello experimentado en el laboratorio nos ha permitido dar con unos grandes conocimientos, ya que habiendo realizado las pruebas por nuestros propios medios pudimos darnos cuenta del cómo y por qué estos acontecimientos se presentaban. 2/* pudimos dar a valer porque ciertos conceptos o teorías nos explicaban porque una sustancia tenia diferentes comportamientos. 3/* fue un éxito para nosotros haber aprendido a manejar los elementos del laboratorio, que en este caso utilizamos para llevar a cabo un proceso de destilación. Este proceso fue un poco complicado por la falta de experiencia, pero lo pudimos llevar a cabo sin causar problemas teniendo en cuenta la precaución y las normas de seguridad del laboratorio para aplicar a cada uno de los elementos y sustancia gracias a esto pudimos obtener buenos resultados y darle un buen uso.
