LOS destilación es un método de separación de mezclas homogéneas, es decir, cuando los componentes están en una sola fase.
Hay dos tipos de destilación. La destilación simple se utiliza en la separación sólido-líquido y la destilación fraccionada en una mezcla de líquidos que son miscibles entre sí.
Para poder aislar un componente particular de una mezcla es necesario modificar una variable. En el caso de la destilación, la separación se produce cambiando la temperatura para que el componente de interés cambie de estado físico.
La propiedad de las sustancias utilizadas en este proceso es la punto de ebullición, es decir, la temperatura a la que se produce el cambio de líquido a gas.
proceso de destilación
El proceso de destilación consiste en suministrar calor a una mezcla hasta que se alcanza el punto de ebullición del componente de interés y pasa a estado gaseoso, separándose de los demás.
Después de eso, el gas pasa a través de una columna de enfriamiento, donde se eliminará el calor de la sustancia hasta que alcance su punto de fusión y, por lo tanto, vuelva a su estado líquido. Este material se dirige a otro recipiente.
destilación simple
Para separar una mezcla homogénea de sólido disuelto en líquido se utiliza destilación simple.
En la siguiente imagen podemos ver el equipamiento básico para el proceso de separación.
Son ellos:
- Matraz de destilación (1), que contiene la mezcla;
- Manta calentadora (2), que proporciona calor a la mezcla;
- Termómetro (3), para controlar el cambio de temperatura;
- Condensador (4), para enfriar el componente evaporado y
- Vaso (5), para recoger el componente separado en estado líquido.
Este proceso se puede utilizar, por ejemplo, para separar el cloruro de sodio (NaCl), conocido como sal de mesa, y el agua. La sal tiene un punto de ebullición de 1465 ° C y se disuelve en agua para formar una mezcla homogénea.
Como el agua tiene un punto de ebullición de 100 ºC, pasa fácilmente a estado gaseoso y se separa de la mezcla, mientras que la sal cristaliza y permanece en estado sólido en el recipiente.
El vapor de agua sale por la parte superior del matraz de destilación y pasa a través de un condensador. El agua fría o fría circula por las paredes de este equipo. El intercambio de calor entre los fluidos hace que el componente separado de la mezcla pierda calor y vuelva a un estado líquido para ser recogido en otro recipiente. Este líquido se llama destilado.
destilación fraccionada
Para separar una mezcla homogénea de líquidos miscibles entre sí y con una gran diferencia entre las temperaturas de ebullición, se utiliza la destilación fraccionada.
Este método se fracciona porque los componentes se separan de la mezcla en orden ascendente del punto de ebullición, es decir, comenzando por la más baja hasta la que requiere la temperatura más alta para cambiar de fase.
En la imagen de abajo, está el equipo utilizado para realizar el método.
Como en la destilación simple, se utilizan el matraz de destilación (1), la manta calefactora (2), el termómetro (4), el condensador (5) y el vaso de precipitados (6). sin embargo, el columna de destilación o fraccionamiento (3) es el equipo que permite la separación según temperatura.
La columna de destilación tiene una serie de obstáculos en su interior para evitar que todos los componentes de la mezcla se volatilicen al mismo tiempo.
Este proceso se usa ampliamente para separar fracciones de petróleo, que es una mezcla de hidrocarburos. Algunos de los componentes del petróleo y sus respectivos puntos de ebullición (PE) son: butano (PE 20 ºC), gasolina (PE 150 ºC) y queroseno (PE 300 ºC).
A través de la destilación fraccionada, el butano es el primer componente que se separa, ya que tiene el punto de ebullición más bajo, luego la gasolina, con un punto de ebullición intermedio, y finalmente el queroseno.
Aplicaciones de destilación
La destilación se usa ampliamente en las industrias, ya que muchas mezclas se someten a este proceso. Licores como el whisky, el brandy y el vodka se elaboran con el método.
La industria petroquímica utiliza la destilación fraccionada para refinar el petróleo. Las torres de destilación son grandes estructuras hechas para separar las fracciones de este combustible fósil.
Ejercicios de destilación
Pregunta 1
La destilación es un método de separación basado en propiedades.
la química
b) Física
c) Biológico
d) Generalidades de la materia
Alternativa: b) Física.
El punto de ebullición es una propiedad física específica de la materia, ya que es inherente a una sustancia determinada. Es la temperatura a la que un material cambia de estado líquido a gaseoso, es decir, se evapora.
Pregunta 2
Estos son ejemplos de mezclas separadas por destilación, EXCEPTO
a) agua + acetona
b) salmuera
c) agua + aceite
d) agua de mar
Alternativa correcta: c) agua + aceite.
El agua y el aceite son sustancias inmiscibles. En este caso, se utiliza el método de decantación para separar los componentes de la mezcla. Este método se basa en la diferencia de densidad.
La salmuera (agua + sal) y el agua de mar, que también tiene sales disueltas, se separan por simple destilación. Para agua y acetona, se usa destilación fraccionada.
Pregunta 3
(UFRGS) Un sistema heterogéneo bifásico está formado por tres líquidos diferentes A, B y C. Se sabe que:
A y B son miscibles entre sí;
C es inmiscible con A y con B;
A es más volátil que B.
Con base en esta información, los métodos más adecuados para separar los tres líquidos son:
a) centrifugado y decantación.
b) decantación y fusión fraccionada.
c) filtración y centrifugación.
d) filtración y destilación fraccionada.
e) decantación y destilación fraccionada.
Alternativa correcta: e) decantación y destilación fraccionada.
El sistema heterogéneo de la pregunta tiene dos fases:
Fase 1: líquidos A y B, que son miscibles entre sí
Fase 2: líquido C, que es inmiscible con los demás componentes
Por lo tanto, debido a la diferencia de densidad, la fase 1 se separa de la fase 2 mediante el método de decantación. Debido a la diferencia en la temperatura de ebullición, dado que A es más volátil que B, es decir, tiende a pasar fácilmente al estado gaseoso, se utiliza la destilación fraccionada.
Obtenga más conocimiento con los contenidos:
- Destilación simple y fraccionada
- Separación de mezclas
- Ejercicios de separación de mezclas.
