DESTILACIÓN FRACCIONADA.

RESUMEN.

El objetivo principal para la práctica de destilación fraccionada es en conseguir la separación de dos líquidos de puntos de ebullición próximos, mediante una sola destilación. Para ello se utilizan las columnas de rectificación, estas columnas pueden ser de varios tipos, Le Bel, Wurtz y Vigreux. Para la práctica se utiliza la columna de Vigreux. Las columnas de fraccionamiento están provistas de un número determinado de platos. En cada plato se establece un equilibrio liquido-vapor, a lo largo de la columna hay un gradiente de temperatura, entando más fría la parte superior que la inferior.

Palabras claves: Destilacion fraccionada, punto de ebullición, vapor, liquido, evaporación, presión de vapor, soluciones ideales.

ABSTRACT.

The main objective for the fractional distillation practice is to get the two-liquid separation of close boiling point, through a single distillation. This uses the rectification columns, these columns can be of various types, Le Bel, Wurtz and Vigreux. To practice using Vigreux column. Fractionating columns are provided with a number of dishes. On each plate establishing a liquid-vapor equilibrium, along the column there is a temperature gradient enting colder top than the bottom.

Keywords: fractional distillation, boiling point, vapor, liquid, evaporation, vapor pressure, ideal solutions.

OBJETIVO.

Medir las temperaturas a las cuales hierven mezclas binarias de diferente composición, a presión atmosférica, a partir de la destilación fraccionada.

PROCEDIMIENTO.

1. Se monta el sistema, luego se pone 25ml de metanol en el matraz (A) ayudándose con el embudo recto.

2. Se tapa la salida (D).3. Se coloca el termómetro procurando que su bulbo quede sumergido a la mitad del líquido.4. Se calienta el metanol a ebullición.5. Se anota la temperatura de ebullición y la presión barométrica.6. Se deja enfriar el matraz y se le agrega una porción de 5 ml de benceno7. Se repite el proceso anterior.8. Luego se le agrega otra porción de 5 ml de benceno, se repite el proceso, se deja enfriar y se le

agrega 5 ml de benceno cada vez cuatro ocasiones.9. Se toman de esta forma siete puntos.10. Durante la ebullición se toma la temperatura cuando esta permanezca constante.

INTRODUCCION.

La destilación fraccionada es un proceso de destilación de mezclas muy complejas y con componentes de similar volatilidad. Consiste en que una parte del destilado vuelve del condensador y gotea por una larga columna a una serie de placas y que al mismo tiempo el vapor que se dirige al condensador hace burbujear al líquido de esas placas. De esta forma, el vapor y el líquido interaccionan de forma que parte del agua del vapor se condensa y parte del alcohol del liquido se evapora. La interacción en cada placa es equivalente a la redestilacion, y si se construye una columna con el suficiente número de placas, se puede obtener un producto destilado de altísima pureza, como el alcohol de 96%, en una única

destilación. Además, introduciendo gradualmente la disolución original de baja concentración del componente a destilar en un punto en mitad de la columna, se podrá separar prácticamente todo este componente del disolvente mientras desciende hasta la placa inferior, de forma que no se desperdicie nada del componente a destilar.

Este proceso se utiliza mucho en la industria, no sólo para mezclas simples de dos componentes, como alcohol y agua en los productos de fermentación, u oxígeno y nitrógeno en el aire líquido, sino también para mezclas más complejas como las que se encuentran en el alquitrán de hulla y en el petróleo. La columna fraccionadora que se usa con más frecuencia es la llamada torre de burbujeo, en la que las placas están dispuestas horizontalmente, separadas unos centímetros, y los vapores ascendentes suben por unas cápsulas de burbujeo a cada placa, donde burbujean a través del líquido. Las placas están escalonadas deforma que el líquido fluye de izquierda a derecha en una placa, luego cae a la placa de abajo y allí fluye de derecha a izquierda. La interacción entre el líquido y el vapor puede ser incompleta debido a que puede producirse espuma y arrastre de forma que parte del líquido sea transportado por el vapor a la placa superior. En este caso, pueden ser necesarias cinco placas para hacer el trabajo de cuatro placas teóricas, que realizan cuatro destilaciones. Un equivalente barato de la torre de burbujeo es la llamada columna apilada, en la que el líquido fluye hacia abajo sobre una pila de anillos de barro o trocitos de tuberías de vidrio.

MARCO TEORICO.

Las soluciones son mezclas de dos o más sustancias, con la misma composición y propiedades físicas en cada una de esas partes.

En esta práctica se analizan brevemente soluciones binarias de líquidos volátiles. Representan sistemas de dos componentes completamente miscibles en estado líquido.

La presión de vapor de estas soluciones se determina igual que la presión de vapor de sustancias puras, excepto que la composición del vapor es más rica en el componente más volátil, por lo que es necesario determinar la composición del líquido y del vapor.

La presión total del sistema es igual a la suma de las presiones parciales de los dos líquidos:

PT=PA+PB

La presión parcial de cada líquido es directamente proporcional a su composición, cuando la solución es ideal, y la constante de proporcionalidad es la presión de vapor del componente puro:

PA=PA0 X A+PB

0 X B

X A y X B representan las fracciones mol del componente A y B en el liquido. Para soluciones

binarias X A+X B=1

La composición de A y B en el vapor se puede conocer a partir de X A y X B aplicando las leyes de Dalton y Raoult.

Soluciones ideales son aquellas en donde no hay cambio en volumen ni calor desprendido o absorbido al mezclar los componentes estas soluciones obedecen a la ley de Raoult.

Las soluciones binarias de liquidos volátiles se clasifican en tres grupos:

Soluciones ideales Soluciones con desviaciones negativas de la ley de Raoult Soluciones con desviaciones positivas de la ley de Raoult

En estos sistemas binarios de líquidos se estudia la variación de la presión y de la temperatura con respecto a la composición de la solución.

Los sistemas con un minimo en la presión de vapor presentan un máximo en la temperatura de ebullición, y los sistemas con máxima presión presentan un minimo en la temperatura de ebullición. A la composición donde presenta un máximo o minimo en la temperatura de ebullición se le llama azeotropo. La composición de vapor y liquido es igual en soluciones azeotropicas, esta composición varia con la presión.