Informe Práctica 3 - Destilación simple, fraccionada y con arrastre de vapores

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
Ingeniería en Alimentos
Química Orgánica
Métodos de separación:
Destilación Simple, Fraccionada y Con arrastre
de vapores.
Profesor:
Rendón Morán Michael
Elaborado por:
Guzmán Silva Diego
GUAYAQUIL - ECUADOR
Segundo Término 2015

2. 1. Objetivos:
1.1. Objetivo General:
 Ensayar la destilación como método de separaciones de sólidos en
líquidos y mezclas de líquidos miscibles.
 Estudiar una curva de destilación.
 Estudiar la destilación con arrastre de vapor dentro de un proceso de
obtención de aceites esenciales de muestras vegetales con ayuda de
otros métodos de separación.
1.2. Objetivos específicos:
 Obtener agua pura mediante la destilación simple.
 Interpretar la curva de destilación.
 Evidenciar diferentes temperaturas de ebullición de los hidrocarburos.
 Separar los componentes de una mezcla con punto de ebullición alto y
obtener el aceite esencial del producto natural, mediante la destilación
por arrastre de vapor.
2. Fundamento de la práctica:
Punto de ebullición:
Se define como la temperatura a la cual la presión de vapor saturado de un líquido,
es igual a la presión atmosférica de su entorno.
Para el agua, la presión de vapor alcanza a la presión atmosférica al nivel del mar a
la presión de 760 mmHg a 100°C.
Ley de Dalton
“Ley de las Presiones Parciales”
La presión total de una mezcla gaseosa es igual a la suma de las presiones parciales
de los gases que la componen.
Cada gas ejerce la misma presión como si estuviese solo.
Matemáticamente se tiene:
𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃1 + 𝑃2 + ⋯ + 𝑃𝑛 Ecuación 1
Cuando se destila una mezcla de dos líquidos inmiscibles, el punto de ebullición
será la temperatura a la cual la suma de las presiones de vapor es igual a la
atmosférica. Esta temperatura será inferior al punto de ebullición del componente
más volátil.

3. 3. Marco Teórico:
Destilación simple:
Se da en la separación de un líquido volátil de una sustancia no volátil o la
separación de líquidos mediante calor, aprovechando los diferentes puntos de
ebullición (temperaturas de ebullición) de cada una de las sustancias a separar.
El resultado final es la destilación de un solo producto, ya sea porque en la mezcla
inicial sólo había un componente, o porque en la mezcla inicial uno de los
componentes era mucho más volátil que el resto
Destilación fracccionada:
Es una técnica que permite la realización de una serie de destilaciones sencillas en
una sola operación continua.
Al calentar una mezcla de líquidos de diferentes presiones de vapor, el vapor se
enriquece en el componente más volátil y esta propiedad se aprovecha para separar
los diferentes compuestos líquidos mediante este tipo de destilación.
El rasgo más característico de este tipo de destilación es que necesita una columna
de fraccionamiento.
Columna de fraccionamiento:
Una columna de fraccionamiento contiene pequeños platos distribuidos a lo largo de
su longitud, de forma que las pequeñas cantidades de líquido que se encuentran en
cada una de ellas, durante el proceso de la destilación, contienen mezclas cada vez
más enriquecidas en el líquido más volátil.
El plato situado en la parte superior de la columna contendrá el líquido más volátil.
Figura 1
Columna de
fraccionamiento

4. Destilación por arrastre de vapores:
Es una técnica usada para separar sustancias orgánicas insolubles en agua y
ligeramente volátiles de otras no volátiles que se encuentran en la mezcla, como
resinas o sales inorgánicas, u otros compuestos orgánicos no arrastrables.
Esta técnica se utiliza cuando los compuestos cumplen con las condiciones de ser:
 Volátiles
 Inmiscibles en agua
 Presión de vapor baja
 Punto de ebullición alto (superior a 100°C)
4. Metodología:
4.1. Materiales
i. Destilación Fraccionada
 Balón de destilación
 Termómetro 0 °C a 400 °C
 Soportes Universal
 Cilindro graduado
 Agarraderas de tubos
 Condensador
 Mechero de Bunsen
 Probeta
 Beaker
4.2. Reactivos
 Hidrocarburo (derivado de diésel)
4.3. Procedimiento
a) Armar un sistema de destilación simple con calentador eléctrico, o con
mechero de bunsen.
b) Medir 80 mL de una muestra de combustible (hidrocarburos) en introducir
en el balón.
c) Acomodar la probeta utilizada a la punta del refrigerante para que actúe
como recolector del destilado.
d) Cubrir el balón con tapón que trae insertado un termómetro.
e) Comprobar conexiones, permitir que el agua fluya y active el sistema de
calentamiento.
f) Registrar la temperatura cuando caiga la primera gota en la probeta, y
vuelva a anotar cada vez que recobren 5 mL.
g) Incrementar el calentamiento para que no se detenga la velocidad de
destilación.

5. Foto 1
Equipo de
destilación
fraccionada
Foto 2
Muestra de
Hidrocarburos
Foto 3
Registro de
temperatura

6. 5. Resultados:
Infortunadamente no se pudo realizar la gráfica Volumen vs. Temperatura para la
destilación fraccionada.
6. Conclusiones y Recomendaciones:
6.1. Conclusiones
El sistema de enfriamiento (condensador/refrigerante) no es el adecuado, razón
por la cual no se pudo realizar la gráfica de la curva. No se obtuvieron los datos
suficientes para evidenciar los distintos puntos de ebullición de los
hidrocarburos.
No es factible analizar la “curva de destilación” con apenas dos datos.
Datos
Volumen (mL) Temperatura (°C)
0 94
5 179
Foto 4
Primera gota

7. 6.2. Recomendaciones
 Para realizar el destilado por fracciones, es necesario hacerlo con el
condensador adecuado ya que no siempre se darán las condiciones
ideales para la experimentación por lo cual las dos horas de clase no
serán suficientes para poder evidenciar todos los datos.
 Finalizar la práctica con unos 20 minutos antes de la finalización de la
clase ya que para poder lavar el equipo se necesita esperar a que se
enfríen los materiales y tener cuidado al desmontarlo ya que se podrían
sufrir quemaduras.
7. Bibliografía:
Web
 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/kinetic/vappre.html
 http://fraymachete-fq.blogspot.com/2008/11/destilacin-simple.html
 http://www.quimicaorganica.net/destilacion.html
 https://sites.google.com/site/equipoquimicaexperimental6/practica-5-
destilacion-por-arrastre-de-vapor
8. Apéndice:
Preguntas
a) ¿Qué es destilación?
Es el método habitualmente empleado para la separación de un líquido de sus
impurezas no volátiles, y es ampliamente utilizada para recuperar disolventes y
para obtener agua destilada.
b) ¿Cuál es el fundamento de una destilación simple?
Punto de ebullición de los distintos líquidos.
c) ¿Qué es una destilación fraccionada?
Es una técnica que permite la realización de una serie de destilaciones sencillas
en una sola operación continua.
d) ¿Cuál es el fundamento de la destilación fraccionada?
Ley de las Presiones Parciales de Dalton.

8. e) ¿Podría escribir 3 diferencias entre la destilación simple y la destilación
fraccionada?
 En la destilación simple lo que se obtiene como producto final es la
sustancia original destilada mientras que en la destilación fraccionada se
obtienen productos con diferentes calidades de destilación.
 Cuando se realiza una destilación simple, se eleva la temperatura de la
sustancia para comenzar el proceso de destilado y no es de importancia
lo que se obtenga con la condensación (si es un compuesto puro o no)
mientras que en el caso de la destilación fraccionada se va controlando
las temperaturas a las cuáles tiene el punto de ebullición cada una de las
sustancias que se tiene en la sustancia original.
Se eleva la temperatura de poco a poco, separando cada componente que
se obtiene en cada temperatura.
 La destilación simple se usa para la separación de líquidos con puntos de
ebullición inferiores a 150 °C a presión atmosférica de impurezas no
volátiles u otros líquidos miscibles que presenten un punto de ebullición
al menos de 25 °C superior al primero de ellos; mientras que en la
destilación fraccionada los componentes líquidos que se separan difieren
en menos de 25 °C en su punto de ebullición y a cada uno de los
componentes separados se les llama fracciones.
f) ¿Podría citar 3 semejanzas entre la destilación simple y la destilación
fraccionada?
 Como fundamento, ambos aprovechan los puntos de ebullición de la
mezcla.
 Ambos métodos aparece la condensación para obtener el destilado.
 En ambos métodos se requiere un sistema de enfriamiento.

9. Fotos
Foto 5
Destilación
simple
Foto 6
Destilación con
arrastre de vapor