DESTILACIÓN DE UNA MEZCLA AZEOTROPICA RESUMEN
INTRODUCCION Los azeótropos son mezclas de dos o más componentes, cuya proporciones proporciones son tales que el vapor producido por evaporación parcial tiene la misma composición que el líquido. Cuando en una mezcla se encuentra en el punto del azeótropo (mezcla azeotrópica), azeotrópica), dicha mezcla no puede ser destilable o separada en sus componentes.
Una mezcla alcohola!ua, no puede separarse más de "#.$% en alcohol y &.&% en a!ua, proporciones en las cuales se encuentra el azeótropo. Como hemos visto, los dia!ramas de 'ases de mezclas de líquidos volátiles se caracterizan porque el líquido tiene siempre di'erente composición que el vapor, con ecepción del punto correspondiente a la mezcla azeotrópica, azeotrópica, lo cual permite eplicar el procedimiento denominado destilación, con el obetivo de separar los componentes. La destilación 'raccionada es un proceso de vaporización y condensación sucesivas, mediante el cual se lo!ra la separación de los componentes de una mezcla líquida. *e di'erencia de la destilación simple en que esta tiene un solo paso, lo que permite la separación de mezclas de temperatura de ebullición muy di'erentes (los componentes).
+n este tipo de columnas, cada plato contiene un a mezcla líquida de composición creciente en el líquido más volátil y de punto de ebullición menor, por lo cual los vapores que se 'orman en cada uno pasan al líquido del plato superior a travs de los bordes de la campana o sombrerete que act-a de cierre, se condensan parcialmente, mientras que dicho líquido entra en ebullición, 'orma a su vez vapores y el líquido que queda de concentración menor en el componente más volátil pasa a travs del tubo de caída del líquido al plato in'erior. Como resultado de lo anterior, el componente más volátil sale como vapor de lo alto de la columna y el componente menos volátil sale como líquido por la parte in'erior de la columna. La eciencia de una columna de 'raccionamiento se epresa en trmino de su n-mero de platos teóricos/ este es el n-mero de sucesivos estados de equilibrio que ori!inal al nal en los vapores un producto de determinada pureza. 0l someter una mezcla a cambios de presión, el vapor se hará más rico en el componente más volátil (mayor p vapor) y el líquido residual se enriquecerá en el componente menos volátil (menor p vapor). 1or ello, mediante este procedimiento es posible separar de los componentes de una mezcla homo!nea (destilación isotrmica). +studie la destilación isotrmica a travs de los !rácos que aparecen en teto. +n la práctica las destilaciones se e'ect-an a p. cte., variando la temperatura, con'orme varía la composición del líquido en ebullición. La temperatura de la mezcla se eleva hasta que ebulle a la presión aplicada, producto de i!ualarse la presión total y esta. Consideremos el sistema benceno (2)tolueno(3) en que la temperatura de ebullición varía !radualmente
MATERIALES Y METODOS *e marcaron diez tubos de ensayo (45456) y otros diez (L5L56), el montae se hizo de acuerdo a las !uias de laboratorio, se a!re!o 566 ml de a!ua y &6 ml de acido clorhídrico concentrado al matraz de destilación. La mezcla se destilo hasta obtenr una temperatura constante y se colecto # ml de destilado (45), se anoto la temperatura (35). *e suspendio el calentamiento y una vez que el liquido deo de hervir se saco # ml de residuo (L5) utilizando una pipeta con su bulbo. *e a!re!o 56 ml mas de clorhídrico concentrado al matraz de destilación. +l procedimiento anterior se repite, reco!iendo muestras de destilado (47) y residuo (L7) y se anota la temperatura (37). *e a!re!o cutro porciones de clorhídrico (48 a 4$) y cuatro residuos (L8 a L$). *e anotan las cuatro temperaturas (38 a 3$) a las que ocrrio la destilación. 9inalmente se a!re!an &6 ml de clorhídrico y se toman cuatro muestras mas de destilado (4: a 456) y cuatro de residuo (L: a L56) a intervalos re!ulares de tiempo sin a!re!ar mas clorhídrico, por u ltimo se tomaron las cuatro temperaturas correspondientes.
RESULTADOS Y DSICUSION La tabla 5 muestra los distintos ensayos con sus temperaturas correspondientes re!istradas. MUESTRA TEMPERATURA S S 1
95
2
92
3
90
4
94
5
100
6
101
Tabla 1 Temperaturas de las muestras
La tabla 7 muestra el contenido de ;a<= !astado para 4 y L. MUESTRAS
VOL DE NaOH
MUESTRAS
VOL DE NaOH
V1
0,1
L1
3,3
V2
0,1
L2
5
V3
0,4
L3
5,5
V4
5,9
L4
6,8
V5
2,5
L5
6,6
V6
5,8
L6
6,9
Tabla 2 !lume" de NaO# $astad! para % L
La ilustración 5 hacer re'erencia que tanto como 4& y 4$ tuvieron mayor !asto de ;a<=, los que presentaron menor !asto de ;a<= son el 45 y 47.
OL DE NaO# 4$ 4# 4&
4+ ;a<=
48 47 45 6
5
7
8
&
#
$
:
Ilustra&'(" 1 !lume" de NaO# $astad! para
La ilustración 7 hacer re'erencia que tanto como L&, L# y L$ tuvieron mayor !asto de ;a<=, el que presento menor !asto de ;a<= 'ue L5. *i un soluto tiene una presión de vapor medible, la presión de vapor de su disolución siempre es menor que la del disolvente puro. >e esta 'orma la relación entre la presión de vapor de la solución y la presión de vapor del disolvente depende de la concentración del soluto en la disolución.
OL DE NaO# L$ L# L&
4+ ;a<=
L8 L7 L5 6
5
7
8
&
#
$
:
?
Ilustra&'(" 2 !lume" de NaO# $astad! para L
La destilación simple o destilación sencilla es una operación donde los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los en'ría (condensación) de modo que el destilado no resulta puro.
CONCLUSION *i se parte de una mezcla de composición que está entre 4 y L se obtendrá 4 en el destilado (menor temperatura de ebullición), mientras que en el residuo quedará la mezcla azeotrópica de composición L que presenta la máima temperatura de ebullición. La mezcla azeotrópica destilará nalmente (si se contin-a) a temperatura constante y sin cambio en la composición.
)I)ILIO*RA+IA 5. 1. *anz 1edrero (Coord.). (5""7). @9isicoquímica para 9armacia y 2iolo!ía@. +d. Aasson*alvat. 7. B.;. Levine. (5""$). @9isicoquímica@. +d. Ac raD =ill. 8. E. Chan! . (7666). @1hysical Chemistry 'or the Chemical and 2iolo!ical *ciences@ +d. University *cience 2ooFs. &. 1. AonF. (766&). @Understandin! our Chemical Gord@. +d. Giley. #. 1. 0tFins, H. de 1aula. (766$). @1hysical Chemistry 'or the Li'e *ciences@. +d. <'ord University 1ress.
