Práctica 3. Destilación
Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniaría Química e Industrias Extractivas
Departamento de Ingeniería Química Industrial
Laboratorio de Química de los Hidrocarburos
Equipo:8
Objetivos:
- Definir el concepto de compuestos líquidos, líquidos miscibles e inmiscibles
- Definir el concepto de destilación y su clasificación
- Establecer el concepto de mezclas líquidas ideales y no ideales
- Definir los conceptos de azeótropos de mínima y máxima energía
- Definir el concepto de equilibrio líquido-vapor y volatilidad
- interpretar el diagrama de equilibrio líquido-vapor de una mezcla binaria
- Explicar el funcionamiento de cada uno de los tipos de columnas de destilación que existen
- Purificar por destilación simple el alcohol etílico en presencia de cal viva (CaO)
- Comprobar con un densímetro la pureza del alcohol etílico antes y después de efectuar la destilación
Introducción
Destilación
La destilación es una operación unitaria que tiene por objeto la separación de los componentes de una mezcla líquida mediante la diferencia de volatilidades relativas existentes en el sistema.
Sus aplicaciones:
- Muestras analíticas
- Refinación de petróleo y sus derivados
- Purificación de alcoholes, éteres, ésteres, cetonas, etc.
Las mezclas pueden ser miscibles, parcialmente o totalmente insmiscibles.
En el proceso de destilación , la mezcla por separar sus componentes se somete a un calentamiento en fase líquida pase a la fase vapor, manteniéndose en esta forma en un equilibrio líquido-vapor.
Cuando el sistema está en equilibrio las moléculas están escapando de la fase del líquido (punto de burbuja) a la fase líquida. En la fase líquida están presentes dos componentes distintos, el vapor que está en equilibrio con el líquido contendrá algunas moléculas de cada uno de ellos de acuerdo a sus volatilidades de cada componente .
Análogamente, si se conocen la composición del vapor y la fracción molar de uno de los componentes, puede determinarse como la composición del líquido.
Experimentación
Macroescala
Microescala
Cálculos y gráficas
Tequila
Volumen inicial
Volumen de destilado
150
ml
90 ml
Grados Gay- Lussac
Grados Gay- Lussac
40°
G.L.
66° G.L
Volumen de alcohol
Volumen de alcohol
60
ml
56.4 ml
Se
quedó 0.6 ml de alcohol en la mezcla de tequila
Conceptos teóricos
Azeótropo: Un azeótropo (o mezcla azeotrópica) es una mezcla líquida de dos o más Compuestos químicos que hierven a temperatura constante y que se comportan como si estuviesen formadas por un solo componente.
Destilación: La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias.
Punto de ebullición: Es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra. Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado líquido al estado gaseoso.
Condensación: Paso de una sustancia del estado gaseoso al líquido o sólido. cambio de fase de la materia que se encuentra en forma gaseosa (generalmente vapores) y pasa a forma liquida. Es el proceso inverso a la vaporización.
Vaporización: La vaporización es el nombre que recibe el proceso en el cual un fluido pasa del estado líquido al gaseoso, es decir, como consecuencia de la acción del calor sobre el líquido en cuestión es que el líquido asumirá el estado de gaseoso.
Mezcla: Una mezcla es un sistema material formado por dos o más componentes mezclados pero no combinados químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.
Miscibilidad: Es un término usado en química que se refiere a la propiedad de algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción, formando una mezcla. En principio, el término es también aplicado a otras fases (sólidos, gases), pero se emplea más a menudo para referirse a la solubilidad de un líquido en otro.
Instituto Politécnico Nacional
Departamento de Ingeniería Química Industrial
Laboratorio de Química de los Hidrocarburos
Equipo:8
Objetivos:
- Definir el concepto de compuestos líquidos, líquidos miscibles e inmiscibles
- Definir el concepto de destilación y su clasificación
- Establecer el concepto de mezclas líquidas ideales y no ideales
- Definir los conceptos de azeótropos de mínima y máxima energía
- Definir el concepto de equilibrio líquido-vapor y volatilidad
- interpretar el diagrama de equilibrio líquido-vapor de una mezcla binaria
- Explicar el funcionamiento de cada uno de los tipos de columnas de destilación que existen
- Purificar por destilación simple el alcohol etílico en presencia de cal viva (CaO)
- Comprobar con un densímetro la pureza del alcohol etílico antes y después de efectuar la destilación
Destilación
La destilación es una operación unitaria que tiene por objeto la separación de los componentes de una mezcla líquida mediante la diferencia de volatilidades relativas existentes en el sistema.
Sus aplicaciones:
En el proceso de destilación , la mezcla por separar sus componentes se somete a un calentamiento en fase líquida pase a la fase vapor, manteniéndose en esta forma en un equilibrio líquido-vapor.
Cuando el sistema está en equilibrio las moléculas están escapando de la fase del líquido (punto de burbuja) a la fase líquida. En la fase líquida están presentes dos componentes distintos, el vapor que está en equilibrio con el líquido contendrá algunas moléculas de cada uno de ellos de acuerdo a sus volatilidades de cada componente .
Análogamente, si se conocen la composición del vapor y la fracción molar de uno de los componentes, puede determinarse como la composición del líquido.
Experimentación
Macroescala
Cálculos y gráficas
Conceptos teóricos
Azeótropo: Un azeótropo (o mezcla azeotrópica) es una mezcla líquida de dos o más Compuestos químicos que hierven a temperatura constante y que se comportan como si estuviesen formadas por un solo componente.
Vaporización: La vaporización es el nombre que recibe el proceso en el cual un fluido pasa del estado líquido al gaseoso, es decir, como consecuencia de la acción del calor sobre el líquido en cuestión es que el líquido asumirá el estado de gaseoso.
Sus aplicaciones:
- Muestras analíticas
- Refinación de petróleo y sus derivados
- Purificación de alcoholes, éteres, ésteres, cetonas, etc.
En el proceso de destilación , la mezcla por separar sus componentes se somete a un calentamiento en fase líquida pase a la fase vapor, manteniéndose en esta forma en un equilibrio líquido-vapor.
Cuando el sistema está en equilibrio las moléculas están escapando de la fase del líquido (punto de burbuja) a la fase líquida. En la fase líquida están presentes dos componentes distintos, el vapor que está en equilibrio con el líquido contendrá algunas moléculas de cada uno de ellos de acuerdo a sus volatilidades de cada componente .
Análogamente, si se conocen la composición del vapor y la fracción molar de uno de los componentes, puede determinarse como la composición del líquido.
Macroescala
Microescala
Cálculos y gráficas
Tequila
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Volumen inicial
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Volumen de destilado
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150
ml
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90 ml
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Grados Gay- Lussac
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Grados Gay- Lussac
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40°
G.L.
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66° G.L
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Volumen de alcohol
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Volumen de alcohol
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60
ml
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56.4 ml
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Se
quedó 0.6 ml de alcohol en la mezcla de tequila
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Conceptos teóricos
Azeótropo: Un azeótropo (o mezcla azeotrópica) es una mezcla líquida de dos o más Compuestos químicos que hierven a temperatura constante y que se comportan como si estuviesen formadas por un solo componente.
Destilación: La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias.
Punto de ebullición: Es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra. Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado líquido al estado gaseoso.
Condensación: Paso de una sustancia del estado gaseoso al líquido o sólido. cambio de fase de la materia que se encuentra en forma gaseosa (generalmente vapores) y pasa a forma liquida. Es el proceso inverso a la vaporización.
Vaporización: La vaporización es el nombre que recibe el proceso en el cual un fluido pasa del estado líquido al gaseoso, es decir, como consecuencia de la acción del calor sobre el líquido en cuestión es que el líquido asumirá el estado de gaseoso.
Mezcla: Una mezcla es un sistema material formado por dos o más componentes mezclados pero no combinados químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.
Miscibilidad: Es un término usado en química que se refiere a la propiedad de algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción, formando una mezcla. En principio, el término es también aplicado a otras fases (sólidos, gases), pero se emplea más a menudo para referirse a la solubilidad de un líquido en otro.
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