¿cómo se determina si una sustancia líquida es, o no es, un compuesto puro?

...

- Haga un cuadro comparativo de las características y de la utilidad de las siguientes técnicas de destilación

- fraccionada.

- por arrastre con vapor.

- bajo vacío o a presión disminuida.

- hidrodestilación.

Técnica

Fraccionada

Por arrastre con vapor

Bajo vacío o a presión disminuida

Hidrodestilación

Características

Se usa una columna de fraccionamiento que contiene platos teóricos, los cuales aumentan el rendimiento de la destilación.

Uso de vapor de agua como medio de separación de los componentes que sean afines a este.

Disminución de la presión a través de vacío, disminuyendo la temperatura de ebullición.

Permite que no se alcance la temperatura de descomposición.

Se usa agua líquida como medio de arrastre de los componentes de la mezcla que sean afines a ella.

Uso

Separación de mezclas cuyos puntos de ebullición difieren entre sí en menos de 80°C.

Extracción de aceites esenciales, terpenos y terpenoides.

Separación de mezcla cuyos componentes tienen puntos de ebullición muy altos y cercanos a su temperatura de descomposición. La diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes de la mezcla es de, aproximadamente 15°C o menos.

Para materiales secos y semi-secos.

- ¿Cómo se hace cada una las siguientes operaciones en los procesos de destilación antes mencionados?

- El calentamiento y la evaporación del líquido.

Se debe hacer de manera controlada, de preferencia usando una plancha de calentamiento en lugar de un mechero para evitar reacciones violentas frente al calentamiento, ya que algunas sustancias son combustibles, y pueden generar daños en el material.

- la agitación y la regulación de la ebullición para evitar las proyecciones de material y los accidentes.

Es necesario mantener una ebullición controlada, de esta manera se evitan rupturas en el material o una contaminación del destilado con porciones del líquido original que salte por la ebullición. Para esto se usan trozos de plato poroso, perlas de vidrio, entre otros; los cuales evitan que se den estas situaciones.

- la separación de los componentes de la mezcla que presentan distinto punto de ebullición.

Si la diferencia entre los puntos de ebullición de la mezcla es menor a 80ºC se utilizará la destilación fraccionada. Si se presentan componentes en la mezcla que hierven, y al hervir se descomponen a temperaturas superiores a los 100ºC se usará la destilación bajo vacío.

- el enfriamiento para la condensación del vapor.

La condensación del vapor de la sustancia con menor punto de ebullición se realizará a través de refrigerante, a través del cual el vapor, al entrar en contacto con las paredes del refrigerante (que será una circulación de agua), se condensará. El refrigerante se usa en todo tipo de destilaciones para condensar el vapor producido.

- la colección del líquido para evitar pérdidas por evaporación o contaminación del destilado.

Para evitar pérdidas por evaporación se usa el refrigerante, que condensa el líquido antes de que llegue a la salida del montaje. Para evitar la contaminación del destilado se usaran perlas de vidrio en la destilación fraccionada haciendo que no se presenten saltos violentos de la mezcla y esta se mantenga en constante movimiento.

- la verificación de la pureza del destilado recuperado.

La verificación de la pureza del destilado se realizará determinando el punto de ebullición de la sustancia recogida. Si presenta una variación de menos de 2ºC se podrá afirmar que es una mezcla pura. Además, será necesario comprobar el dato observado con el de la literatura.

- el cálculo del rendimiento en el proceso.

El rendimiento está dado por

[pic 1]

- ¿Cómo varían la presión de vapor y la temperatura de ebullición de los líquidos en destilación debido a

- la estructura molecular de los componentes en la mezcla líquida (recuerde la Ley de Raoult, la Ley de de Dalton y las propiedades coligativas en relación con el punto de ebullición de un líquido).

Dependiendo de cuál sea la estructura molecular de cada componente, y las interacciones que se presenten entre ellos, se presentaran diferentes tipos de mezclas como miscible, inmiscibles o azeotrópicas. Dada la mezcla que se obtenga se pondrán encontrar variaciones en la presión y la temperatura tales como las que sigan a la ley de Raoult. Así al presentarse una mezcla miscible se podrá ver desviaciones positivas o negativas a esta ley, causando que la presión de vapor aumente o disminuya y por consiguiente también varíe su temperatura. Al tener una mezcla inmiscible los componentes no interactuarán entre ellos por lo cual seguirán la ley de Raoult y sus presión de vapor y puntos de ebullición no variaran, más la presión total será la sumatoria de las individuales.

- la presión del medio circundante del sistema en destilación.

Al variar la presión circundante al sistema, se presentará una variación directamente proporcional entre la presión de vapor y la temperatura de los líquidos.

- ¿Cuáles propiedades de los componentes en particular y de la mezcla favorecen la obtención de una buena separación de líquidos puros en cada uno de los siguientes procesos?

- destilación fraccionada?

Se favorecerá éste proceso si los puntos de ebullición de la mezcla difieren menos de 80 ºC