A Destilação simples e fracionada

INTRODUÇÃO

Destilação é uma técnica geralmente usada para remover um solvente, purificar um líquido ou separar os componentes de uma mistura de líquidos, ou ainda, separar líquidos de sólidos.

Destilação Simples é um processo que permite a separação de um líquido de uma substância não volátil (como um sólido, por exemplo), ou de outros líquidos que possuem uma diferença no ponto de ebulição maior do que cerca de 80o C. É uma técnica rápida, fácil e, se respeitado seus limites, eficaz.

Este processo consiste em aquecer a mistura em uma aparelhagem apropriada (Fig. 1), até que o líquido entre em ebulição. Como o vapor do líquido é menos denso, sairá pela parte superior do balão de destilação chegando ao condensador, que é refrigerado com água, entra em contato com as paredes frias, se condensa, voltando novamente ao estado líquido. Em seguida, é recolhido em um recipiente adequado, e o sólido permanece no balão de destilação. Ou então, o líquido com menor ponto de ebulição é vaporizado primeiro e coletado separadamente, enquanto o líquido de maior ponto de ebulição permanecerá no balão original.

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Figura 1 – Equipamento para destilação simples.

Destilação fracionada é usada na separação de misturas homogêneas quando os componentes da mistura são líquidos. A destilação fracionada é baseada nos diferentes pontos de ebulição dos componentes da mistura.

A destilação fracionada é extremamente eficaz, pois com uma só destilação atua como se tivessem processado várias. Os vapores do líquido que se encontra a ser destilado elevam-se até à coluna ou torre fracionária e à medida que a temperatura ao longo da coluna diminui os elementos menos voláteis condensam-se em pratos perfurados, colocados horizontalmente na coluna e afastados uns dos outros por alguns centímetros. O propósito deste processo pode atingir-se através da realização de uma só destilação.

Existem muitos tipos de colunas de retificação (ou fracionária). As mais usadas em laboratórios químicos são as de Vigreux e de Hempel.

• Coluna de Vigreux: consta de um tubo de vidro com várias reentrâncias em forma de espinhos onde as pontas de um par quase se tocam.
• Coluna de Hempel: consta de um tubo de vidro preenchido com pequenos tubos ou anéis de vidro ou de outro material inerte.

A escolha da coluna depende da diferença entre os pontos de ebulição dos componentes da mistura. Quanto menor a diferença entre os pontos de ebulição, maior o número de pratos teóricos necessários para uma separação eficiente. A eficiência depende, também, da intensidade do aquecimento do balão e da velocidade com que o líquido é destilado. Para um bom fracionamento é necessário um bom controle do aquecimento e razão de refluxo, que é a razão entre a quantidade de vapor condensado que retorna à coluna e a porção que destila por unidade de tempo. Para evitar perda de eficiência da coluna costuma-se isolá-la do ambiente com barbante, tiras de amianto, algodão, etc.

O equipamento de destilação fracionada (Fig. 2) é constituído por um balão de vidro com fundo plano, que é aquecido por uma chama ou manta de aquecimento. Nesse balão está a mistura homogênea. Na boca do balão está presa uma coluna de fracionamento, com pérolas de vidro no seu fundo (geralmente). No topo da coluna de fracionamento está um termômetro, e na lateral, há uma saída para um condensador. O condensador é feito por um tubo interior, que será envolvido externamente por água fria. Ao final do condensador está um béquer.

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Figura 2 – Equipamento para destilação fracionada.

OBJETIVO

Analisar os processos de destilação simples e destilação fracionada.

MATERIAIS E METODOS

Destilação Simples

Materiais

- Equipamento de destilação simples (Fig. 2)

*Manta de aquecimento no lugar da chama

- Balão de fundo redondo

- Provetas (100 ml)

- Pérolas de vidro

- Acetona (50 ml)

- Água destilada (50 ml)

Metodologia

1) Montou-se o equipamento de destilação simples;

2) Preparou-se 50ml de água destilada e 50ml de acetona em duas provetas;

3) Transferiu-se a mistura para um balão de fundo redondo;

4) Adicionou-se três pérolas de vidro ao balão de fundo redondo;

5) Iniciou-se o processo de destilação simples;

6) Após destilar 50ml da mistura, descartou-se essa solução (acetona+água);

7) Coletou-se mais 35ml e encerrou-se o processo de destilação simples.

Destilação Fracionada

Materiais

- Equipamento de destilação fracionada (Fig. 2)

- Balão de fundo redondo

- Provetas (100 ml)

- Pérolas de vidro

- Acetona (75 ml)

- Água destilada (75 ml)

Metodologia

1) Montou-se o equipamento de destilação fracionada;

2) Preparou-se 75ml de água destilada e 75ml de acetona em duas provetas;

3) Transferiu-se para um balão de fundo redondo;

4) Adicionou-se três pérolas de vidro ao balão de fundo redondo;

5) Iniciou-se o processo de destilação fracionada;

6) Após destilar 60ml da mistura, descartou-se essa solução (acetona+água);

7) Coletou-se mais 10ml e encerrou-se o processo de destilação fracionada.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os procedimentos de destilação simples e fracionada foram realizados com o auxílio da aparelhagem de cada tipo de destilação. Ambos usaram uma mistura de acetona + água para ser destilada. Foram usadas também, três pérolas de vidro em cada balão para evitar a ebulição tumultuosa durante a destilação.