Os conceitos de destilação simples, fracionada e a vapor

1) INTRODUÇÃO

Neste relatório serão apresentados os conceitos de destilação simples, fracionada e por arraste de vapor, bem como os procedimentos realizados e os resultados obtidos na aula prática sobre esses determinados assuntos. Sendo assim, a destilação simples da mistura homogênea líquido-sólido do sulfato de cobre CuSO4, a destilação fracionada da mistura homogênea líquido-líquido de metanol e por último a destilação por arraste de vapor do cravo com o objetivo da extração do óleo deste.

2) REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Segundo a Nova Enciclopédia Barsa, de 2002, o fenômeno natural, a destilação pode ser observada quando gotículas de água se condensam nas vidraças de janelas em dias frios. Também a formação das chuvas constitui, de certa maneira, um processo natural de destilação. Destilação é o processo caracterizado por uma mudança de estado físico, em que uma substância, inicialmente no estado líquido, é aquecida até atingir a temperatura de ebulição, transformando-se em vapor, e novamente resfriada até que toda a massa retorne ao estado líquido. O processo tem sido utilizado desde a antiguidade para a purificação de substâncias e fabricação de essências e óleos. No caso da chuva a vaporização não se dá por ebulição, mas por evaporação a baixa temperatura.

A maioria dos métodos utilizados durante o processo de purificação de misturas homogêneas baseia-se na destilação simples, que consiste na evaporação parcial da mistura líquida, a fim de separar seus componentes. As substâncias mais voláteis, isto é, com menor ponto de ebulição, vaporizam primeiro; ao passar por um condensador, se liquefazem, sendo finalmente recolhidos em um tanque. Esse procedimento é válido para a purificação de líquidos com impurezas voláteis dissolvidas, para a separação de misturas cujos componentes apresentam pontos de ebulição bem diferenciados e para misturas homogêneas sólido-líquido.

Quando os pontos de ebulição dos componentes de uma mistura são muito próximos, a destilação simples não permite uma boa separação, sendo necessário repetir o processo várias vezes. Esse procedimento, denominado destilação fracionada, é muito utilizado no controle do teor alcoólico de bebidas tipo aguardente, como uísque, rum, gim e cachaça. Além disso, constitui o processo fundamental do refino de petróleo, para obtenção de gasolina, querosene e de mais derivados. É utilizada para misturas homogêneas líquido-líquido.

Conforme diz o site Wikipédia, a destilação por arraste de vapor é geralmente usado em: folhas e ervas, mas nem sempre é indicado para extrair-se o óleo essencial de sementes, raízes, madeiras e algumas flores, porque devido às altas pressões e temperaturas empregadas no processo as frágeis moléculas aromáticas podem perder seus princípios ativos. Qualidade do produto final: satisfatória, para óleos essenciais de folhas e ervas que não sofrem modificações com altas temperaturas e pressões.

Empregada para destilar substâncias que se decompõem nas proximidades de seus pontos de ebulição e que são insolúveis em água ou nos seus vapores de arraste. Esta operação baseia-se no fato de que, numa mistura de líquidos imiscíveis, o ponto de ebulição será a temperatura na qual a soma das pressões parciais dos vapores é igual à da atmosfera, o que constitui uma decorrência da lei das pressões parciais de Dalton. Se, em geral, o arraste se faz com vapor d’água, a destilação, à pressão atmosférica, resultará na separação do componente de ponto de ebulição mais alto, a uma temperatura inferior a 100ºC. Por outro lado, quando uma mistura de dois líquidos imiscíveis é destilada, o ponto de ebulição da mistura permanece constante até que um dos componentes tenha sido separado, já que a pressão total do vapor independe das quantidades relativas dos componentes. O ponto de ebulição, a partir daí, eleva-se rapidamente, até atingir o do líquido remanescente. O vapor que se separa de tal mistura contém os componentes na mesma proporção, em volume, que suas pressões de vapor relativas. Por meio de cálculos simples e aplicando as leis dos gases, podemos estabelecer a proporção dos vapores em função de seus pesos moleculares e das suas pressões parciais.

3) MATERIAIS E REAGENTES

3.1. MATERIAIS

Os materiais utilizados nos experimentos de destilação simples, fracionada e por arraste de vapor, sua quantidade e capacidade estão descritos na tabela 1 disposta a seguir.

Tabela 1 – Materiais utilizados nos experimentos

Materiais Capacidade Quantidade

Tripé - 3

Cabeça de Destilação - 1

Termômetro - 1

Balão de Fundo Chato 250 mL 2

Condensador - 2

Erlenmeyer 250 mL 3

Manta de Aquecimento - 2

Coluna de Fracionamento - 1

Proveta 50 mL 1

Suporte Universal - 6

Mangueiras - 4

Pérolas de Ebulição - 12

Balão de saída lateral 1000 mL 1

Garras - 4

Bico de Bunsen - 1

Tela de amianto - 1

Vara de vidrocapilarizada - 1

Balão tritubulado 500 mL 1

Funil de separação 250 mL 1

Argola - 1

Conexão - 1

Béquer 50 mL 1

Béquer 250 mL 1

Rolha - 1

Fósforo - 1

Papel Alumínio - -