Destilação Simples

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS

ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA

BACHARELADO EM QUÍMICA

Ponto de ebulição

Aleyde Sales Corrêa Neta

Professora Cláudia Cândida

MANAUS/AM

2015

INTRODUÇÃO

                Segundo Russel (1994), uma substância pura é uma única substância com composição característica e definida e com um conjunto definido de propriedades, como a água, o sal e o oxigênio.

Segundo Atkins e Jones (2012), os materiais, em sua maior parte, não são feitos nem de elementos puros nem de compostos puros; logo não são “substâncias”, no sentido técnico do termo, e sim misturas de substâncias mais simples.

Ainda segundo Atkins e Jones (2012), em algumas misturas as partículas que as compõem são tão grandes que é possível reconhecê-las com a ajuda de um microscópio óptico ou mesmo a olho nu. Essas misturas são chamadas de heterogêneas. Em algumas misturas, as moléculas ou íons componentes estão tão bem dispersos que a composição é a mesma em toda a amostra independentemente do seu tamanho. Essas misturas são chamadas misturas homogêneas, ou soluções.

                Além destes dois tipos de mistura, há ainda misturas eutéticas e azeotrópicas, sendo a primeira uma mistura que se comporta como substância pura em relação ao ponto de fusão (possui ponto de fusão constante) e a segunda se comporta como substância pura com relação ao ponto de ebulição (possui ponto de ebulição constante).

                Segundo Atkins e Jones (2012), para analisar a composição de qualquer amostra que é supostamente uma mistura, é preciso separar seus componentes por métodos físicos e identificar cada substância presente. Segundo Russel (1994), as transformações físicas não alteram a identidade das substâncias, sendo as mudanças de estado exemplos destes tipos de transformações. E segundo ele, a matéria pode existir em três estados: sólido, líquido e gás.

                A diferenciação entre uma mistura homogênea (solução) e uma substância pura, segundo Russel (1994), é feita, no laboratório, pela medida da temperatura nas respectivas variações de estado físico. Uma substância pura, como a água, por exemplo, ferve a uma temperatura constante. Em contraposição o ponto de ebulição de uma solução líquida, como a água salgada, aumenta de maneira gradual. Isto acontece pelo fato de o ponto de ebulição da solução depender da sua composição, e quanto mais elevado for a concentração da substância dissolvida (sal no exemplo citado), mais elevado será o ponto de ebulição.

                Entre as técnicas físicas comuns de separação está a destilação.

                Segundo Skoog (2006), as destilações são amplamente empregadas para separar os compostos voláteis de interferentes não-voláteis. Sendo usadas em diversos processos industriais, como indústrias químicas, farmacêuticas, no processo de produção da cachaça e da água destilada usada em laboratórios.

                Existem quatro tipos de destilação sendo as mais comuns a destilação simples e a fracionada.

                Segundo a publicação do Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos (2010), o processo de destilação simples é um dos métodos mais comuns de purificação de líquidos. Além de ser um método muito simples, sucedendo-se dessa maneira: um líquido é levado à ebulição em um balão de fundo redondo no qual são colocadas algumas pérolas de vidro que fornecem uma superfície de contato para as bolhas que se formam, controlando-as e evitando uma ebulição turbulenta. O líquido torna-se vapor, o qual é, então, condensado e retorna ao estado líquido. O líquido é coletado e armazenado. Os líquidos, ao serem aquecidos, têm a energia cinética de suas moléculas gradativamente aumentada, fazendo com que algumas alcancem energia suficiente para escapar da fase líquida e passar para a fase vapor.

O vapor acima do líquido exerce uma pressão nomeada “pressão de vapor”. Quanto mais elevado for o número de moléculas que ganham energia suficiente para escapulir para a fase vapor, mais elevada será a pressão de vapor dessas moléculas. Quando a pressão de vapor fica igual à pressão externa (pressão atmosférica) ocorre o que chamamos de ebulição. A temperatura na qual acontece a ebulição de um líquido é conhecida como ponto de ebulição. O liquido no recipiente de destilação é aquecido à ebulição, o vapor passa pelo termômetro (o qual marca a temperatura deste vapor) atinge o condensador que está resfriado pela água corrente, condensa e regressa à fase liquida. Se a mistura tem um componente de baixo ponto de ebulição (uma substância volátil com uma pressão elevada de vapor), ele destilará primeiro e poderá ser coletado primeiramente. O componente que é vaporizado e condensado é chamado destilado e o que permanece no balão chama-se resíduo de destilação. Os compostos que possuem pontos de ebulição mais altos (substâncias com baixa pressão de vapor) são os que continuam no frasco de destilação. Estes apenas poderão ser destilados se a temperatura for aumentada.

                Segundo Atkins e Jones (2012), o processo chamado de destilação fracionada usa o método de redestilação contínua para separar misturas de líquidos que têm pontos de ebulição próximos. A mistura é aquecida e o vapor passa por uma coluna empacotada com material  que tem área superficial alta, como contas de vidro. O vapor começa a condensar nas contas próximas do fundo da coluna. Porém, conforme o aquecimento continua, o vapor condensa e vaporiza mais e mais, à medida que sobe na coluna. O líquido retorna à mistura que ferve. O vapor fica progressivamente mais rico no componente cujo ponto de ebulição é menor, à medida que sobe pela coluna e chega ao condensador. O destilado final (o mais volátil dos componentes) está quase puro e o líquido no recipiente está quase puro também.

                Segundo Rangel (2006), durante a operação de destilação fracionada, há um movimento constante de ascensão de vapores e de descida de líquidos. O equilíbrio nunca é atingido em ponto alguma; contudo é possível se escolher um trecho de calma onde o vapor, no topo deste, tenha a composição necessária para o equilíbrio com a base do mesmo.

OBJETIVOS

Objetivo Geral:

                Realizar a separação do álcool do vinho, utilizando um sistema de destilação simples.

Objetivo específico 1: