Mezcla azeotropica

Introducción: La destilación de una mezcla azeotropica es muy usual a nivel industrial ya que debido a el rompimiento del azeotropo en en la destilación podemos encontrar la concentración de los componentes y hasta encontrar la pureza de estos. Los procesos de destilación y extracción líquido-líquido se emplean generalmente dentro de las ramas farmacéutica y biotecnológica para la recuperación de disolventes utilizados en la síntesis química o bioquímica y en los procesos de separación y purificación del producto final. Usualmente la separación de estas mezclas por destilación no es factible económicamente debido al elevado calor de vaporización de los compuestos involucrados, lo que significa mayor energía de calentamiento. En los grandes complejos petroquímicos, la destilación azeotrópica es utilizada desde decenios, siendo todavía el procedimiento más actual en el tratamiento de disolventes termolábiles no miscibles con agua e impurificados con contaminantes líquidos. En este trabajo se mostrara la destilación de la mezcla del Acido clorhídrico y agua para determinar el punto del equilibrio liquido-vapor  en donde se comporta como una sustancia pura esta mezcla a partir de sus concentraciones. Se analizo el comportamiento de la mezcla a una presión constante de una atmosfera y a diferentes condiciones de temperatura para llegar  a obtener un resultado satisfactorio.

Materiales y metodología: Reactivos: HCl concentrado 36%   

NaOH 0.4 N Azul de bromotimol

Material:      

Termómetro 90°- 400°c Refrigerante Matraz balón Mechero Bureta soporte

Etapa1.

0 

Con la finalidad de conocer el punto de equilibrio liquido-vapor pusimos en el matraz acido clorhídrico y agua. Después que montamos el equipo de destilación empezamos a calentar nuestra mezcla hasta que se mantuviera en una temperatura constante, esperamos hasta obtener una cantidad de destilado y también tomamos una muestra del residuo de nuestra mezcla. Etapa 2

Una vez obtenida la cantidad de destilado proseguimos a colocar mas acido en la mezcla volvimos a calentar hasta obtener otra vez un destilado y un residuo. Después repetimos el mismo paso, obtuvimos cuatro muestras más de destilado y residuo. Etapa 3

Para terminar la destilación de la mezcla pusimos de nuevo otra cantidad de acido clorhídrico, tomamos muestras del destilado y del residuo cada una con diferente temperatura pero sin agregar más acido. Etapa 5

Después de que obtuvimos todas las muestras colocamos el equipo de titulación para que determináramos las distintas concentraciones de cada una de las muestra de la mezcla ya sea del destilado o del residual. La titulación fue realizada con Hidróxido de sodio 0.4 N y utilizamos como indicador el azul de bromotimol.

Resultados: Después de titular los residuos y destilados obtuvimos los mililitros que nos gastamos de hidróxido puestos en la tabla 1.1 Destilado mL

Residual mL

1.2 1.3 3.2 6.6

8.7 9.1 9.8 10

11.9 16.5

14.2 18.4

18.3 20.4

21 25.2

Tabla 1.1 ml gastados de NaOH en la muestra de residuos y destilados

Después de haber obtenido los mililitros de NaOH (tabla1.1) determinamos la concentración con la formula

1

N1 V1 = N2 V2

Obteniendo los valores de nuestras concentraciones a diferentes temperaturas tabuladas en la tabla 1.2 Temperatura °C

concentración del destilado

concentración del residuo

103

0.48

3.48

108 109 110

0.52 1.28 2.64

3.64 3.92 4

113 115

4.76 6.6

5.68 7.36

119 120

7.32 8.16

8.4 10.08

Tabla 1.2 Concentración del residuo y destilado de la mezcla a las temperaturas capturadas

Y obtuvimos la grafica de equilibrio liquido vapor. 122

124

120

122

118

120 118

116

116

114

114

112

112

110

110

108

Equilibrio Líquido- Vapor

108

106

106

104

104

102

102 0

5

10

15

20

25

1 30

Discusiones : 2

Podríamos decir que la ley de Raoult nos dan una idea de cómo se comporta una mezcla pero en la idealidad. Ya que no nos daba resultados que deberían por las variables en nuestro experimento determinamos las fracciones para poder hacer la grafica, porque la concentración contra la temperatura no nos daba la grafica del equilibrio.

Conclusiones :

Bibliografía:

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