DESTILAÇÃO EM BATELADA DE UMA MISTURA ALCOÓLICA

DESTILAÇÃO EM BATELADA DE UMA MISTURA ALCOÓLICA

Giselly Yanara Silva Canuto Mendes Costa - 11211466

INTRODUÇÃO
A destilação é o processo pelo qual uma mistura (líquido ou vapor) é separada em duas correntes de composição diferente (uma rica nos componentes mais leves, de menor ponto de ebulição, o destilado, e outra rica nos componentes mais pesados, de maior ponto de ebulição, o resíduo) por fornecimento ou remoção de calor. Quando em batelada (destilação descontínua), a mistura entra em ebulição no ponto de bolha e o destilado é removido como vapor e condensado.[1] Este trabalho consiste em analisar a separação da solução etanol/água através de destilação em batelada e determinar o teor de álcool na mistura, por meio de avaliações termodinâmicas.

METODOLOGIA
Previamente montado, o equipamento possuía um balão em banho seco, um termômetro acoplado a fim de aferir a temperatura do vapor, um termostato (mostrador), um condensador de tubo liso – onde ocorreu a troca térmica entre água refrigerada, proveniente de outro trocador, e o vapor – um béquer para coletar o condensado e uma balança analítica. Ligou-se o banho e aqueceu-se a mistura até o surgimento da primeira bolha, coletando-se a temperatura de base e topo, e medindo-se as temperaturas e massa a partir da primeira gota de destilado, em determinados intervalos de tempos. [2]

RESULTADOS
As temperaturas de base e topo coletadas foram, respectivamente, 88°C e 78°C, utilizadas na determinação do ponto de bolha. A temperatura de base foi superior a de ebulição do etanol puro visto que se trata de uma mistura água-etanol. Passados 15s após o surgimento da primeira bolha, coletaram-se os dados e montou-se o gráfico 1. Percebe-se que, num dado intervalo onde a temperatura mantem-se constante, a massa de destilado aumenta por ação da troca de calor latente e vaporização do etanol. No gráfico 2, tem-se esse aumento em função do tempo. Todos os valores dos resultados foram baseados na tabela de resultados fornecida pelo professor.

Gráfico 1. Temperatura de base e topo x massa de destilado.

[pic 1]

Fonte: Autor (2018).

Gráfico 2. Massa em função do tempo.[pic 2]
Fonte: Autor (2018).

Pela lei de Raoult, determinaram-se x1 e y1 nas temperaturas indicadas utilizando-se as equações:. Mas antes disso, por Antoine determinaram-se as pressões:, com Aágua= 16,262, Bágua= 3799,89, Cágua= 226,35 e Aetanol = 16,6758, Betanol=3674,49, Cetanol=226,45.[3] Fez-se comparação entre os resultados por Raoult e o diagrama entálpico usando Ponchon-Savarit para obter o teor alcoólico da mistura e do destilado como consta na tabela 1:[pic 3][pic 4]

Tabela 1. Comparação entre os resultados obtidos.

Tbase(°C)	Raoult   x1                     y1	Diagrama   x1                   y1
88,5	0,4160	0,6180	0,16	0,62

Fonte: Autor (2018).

Pode-se perceber que a diferença entre os resultados obtidos para a fração de vapor por Raoult e Ponchon não foi tão grande. Porém, para a fração líquida essa diferença foi mais significativa. Isso ocorre, talvez devido à baixa pressão, o que faz com que os gases se comportem próximo à idealidade, o que não acontece com os líquidos.