| |||||
 En la mezcla simple de dos líquidos solubles
entre sí, la volatilidad de cada uno es perturbada por la presencia del
otro. El punto de ebullición de una mezcla al 50% estaría a mitad de camino
entre los puntos de ebullición de las sustancias puras, y el grado de
separación producido por una destilación individual dependería solamente de
la presión de vapor, o volatilidad de los componentes separados a esa
temperatura. Esta sencilla relación fue anunciada por vez primera por el químico
francés François Marie Raoult y se llama ley de Raoult. Esta ley sólo se
aplica a mezclas de líquidos muy similares en su estructura química. Si un
componente sólo es ligeramente soluble en el otro, su volatilidad aumenta
anormalmente. La volatilidad del alcohol en disolución acuosa diluida es
varias veces mayor que la predicha por la ley de Raoult. En disoluciones de
alcohol muy concentradas, la desviación es aún mayor: la destilación de
alcohol de 99% produce un vapor de menos de 99% de alcohol. Por eso el
alcohol no puede ser concentrado por destilación más de un 97%, aunque se
realice un número infinito de destilaciones.
Aparato e destilación
 Técnicamente el término alambique se
aplica al recipiente en el que se hierven los líquidos durante la
destilación, pero a veces se aplica al aparato entero, incluyendo la
columna fraccionadora, el condensador y el receptor en el que se recoge el
destilado. Este término se extiende también a los aparatos de destilación
destructiva o craqueo. Los alambiques para trabajar en el laboratorio están
hechos normalmente de vidrio, pero los industriales suelen ser de hierro o
acero. En los casos en los que el hierro podría contaminar el producto se
usa a menudo el cobre. Destilación Simple:
Destilación fraccionada
 Se
usa principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de ebullición cercanos. Usa una columna
de fraccionamiento, esta permite un mayor contacto entre los
vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por el uso de
diferentes "platos". Esto facilita el intercambio de calor entre
los vapores y los líquidos . Ese intercambio produce un intercambio de
masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en
vapor, y los vapores con mayor punto de ebullición pasan al estado líquido.
La temperatura aumenta hasta que se mantiene el mismo grado por un tiempo, luego sigue aumentando hasta un grado diferente, el cual se mantiene también por un tiempo. Esto significa que primero se evapora toda una sustancia dentro de la mezcla. Más tarde, cuando se termina de evaporar, la temperatura aumenta hasta llegar al punto de ebullición de la segunda sustancia, donde frena y empieza a evaporarse esta sustancia.
Ejemplo:
El
agua y la acetona. La temperatura aumenta hasta los 60 ºC ,después de un
rato, la temperatura vuelve a subir hasta los 100 ºC . Este tipo de
destilacion tambien es usada con el Petróleo.
 Destilación por vapor
Si dos líquidos insolubles se calientan,
ninguno es afectado por la presencia del otro y se evaporan en un grado
determinado solamente por su propia volatilidad. Por lo tanto la mezcla
siempre hierve a una temperatura menor que la de cada componente por
separado. El porcentaje de cada componente en el vapor sólo depende de su
presión de vapor a esa temperatura. Este principio puede aplicarse a
sustancias que podrían verse perjudicadas por el exceso de calor si fueran
destiladas en la forma habitual.
Destilación al vacío
Destilar sustancias a temperaturas por debajo de
su punto normal de ebullición, Cuanto mayor es el grado de vacío, menor es
la temperatura de destilación.
Si la destilación se efectúa en un vacío
prácticamente perfecto, el proceso se llama destilación molecular. Se
coloca la sustancia en una placa dentro de un espacio evacuado y se
calienta. El condensador es una placa fría, colocada tan cerca de la
primera como sea posible. La mayoría del material pasa por el espacio entre
las dos placas, y por lo tanto se pierde muy poco.
Ejemplo:
La anilina puede ser destilada a 100 °C
extrayendo el 93% del aire del alambique.
Destilación molecular centrífuga
Si una columna larga que contiene una mezcla de
gases se cierra herméticamente y se coloca en posición vertical, se produce
una separación parcial de los gases como resultado de la gravedad. En una
centrifugadora de alta velocidad las fuerzas que separan los componentes
más ligeros de los más pesados son miles de veces mayores que las de la
gravedad.
Ejemplo:
La separación del hexafluoruro de uranio
gaseoso, UF6, en moléculas que contienen dos isótopos diferentes del
uranio, uranio 235 y uranio 238, puede ser llevada a cabo por medio de la
destilación molecular centrífuga.
 Sublimación
Si se destila una sustancia sólida, pasándola
directamente a la fase de vapor y otra vez a la fase sólida sin que se
forme un líquido en ningún momento. La sublimación no difiere de la
destilación en ningún aspecto importante, excepto en el cuidado especial
que se requiere para impedir que el sólido obstruya el aparato. La
rectificación de dichos materiales es imposible.
Ejemplo:
El yodo se purifica por sublimación.
Destilación destructiva
 Cuando se calienta una sustancia a una temperatura
elevada, descomponiéndose en varios productos valiosos, y esos productos se
separan por fraccionamiento en la misma operación.
Ejemplo:
Destilación destructiva del carbón para el
coque, el alquitrán, el gas y el amoníaco, y la destilación destructiva de
la madera para el carbón de leña.
|
Destilación mejorada
Cuando existen dos o más
compuestos en una mezcla que tienen puntos de ebullición relativamente cercanos
y que forma una mezcla no ideal es necesario considerar otras alternativas más
económicas a la destilación convencional como:
Destilación alterna
Estas técnicas no son
ventajosas en todos los casos y las reglas de análisis y diseño pueden no ser
generalizables a todos los sistemas.
0 comentarios: