PRÁCTICA: SEPARACIÓN DE MEZCLAS. Conocer y demostrar algunas técnicas de separación

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- Tabla N.5. Principios físico-químicos separación

TIPO DE TÉCNICA DE SEPARACIÓN

TIPO DE MEZCLA

EJEMPLOS

Evaporación

homogénea

solución salina / también el hielo seco

Filtración

heterogénea

solución agua +carbonato calcio + sal / también arena + agua

Disolución

heterogénea

arena + sal / también agua + alcohol

1.5.2- Consulte tabla de la literatura de % y densidad de mezclas de etanol-agua y compare con sus resultados.

- Tabla N.6. Tabla de literatura

Compuesto

Punto de ebullición (oC)

Densidad (g/mL)

% mezcla

Agua (H2O)

100

1

-

Etanol

78,4

0,789

-

Azeótropo

78.2

95.63

*Los datos expresados se obtienen a una presión de 1 atmósfera

Se puede observar en la tabla anterior el punto de ebullición de la mezcla es de 78.2 mientras que en la tabla N.1 el punto estuvo en 77, esto puede estar relacionado quizás con la calibración del termómetro utilizado en la práctica.

[pic 6]

*se presenta un ejemplo de destilación discontinua de mezcla etanol+agua. Tomado de Wikipedia.

1.5.3- Con respecto a la técnica de destilación explique ¿podría usarse la destilación simple para separar una mezcla de etanol-agua?

R// sí, porque las temperaturas de ebullición son muy distantes en relación la una con la otra.

¿La temperatura del vapor permaneció constante en algún instante, si fue así, que temperatura registró?

R// sí, permaneció constante durante un periodo de tiempo a una temperatura de 75oC y esta solamente aumentó al instante de incrementar la intensidad del mechero.

Después de 30 minutos de calentamiento que aspecto tenía el destilado, ¿se observa algún cambio entre la muestra original y el destilado?

R// Pasados 30 minutos, el destilado aún conservaba el mismo aspecto y el mismo color dorado característico del Ron, que en este caso fue el alcohol escogido. No se observa cambio alguno de las propiedades físicas.

¿Cuántas clases de destilación se conocen y en que se fundamentan?

- Destilación simple: tipo de solubilidad donde los vapores producidos son canalizados hacia un condensador, el cual los calienta y condensa de modo de que aquel destilado no resulta puro. Se utiliza para la separación de líquidos con punto de ebullición inferior a 150º a presión atmosférica. Existen dos tipos: a presión reducida y a presión atmosférica.

- Destilación fraccionada: se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con puntos de ebullición cercanos.

- Destilación por arrastre de vapor: es una técnica de destilación que permite la separación de sustancias insolubles en H2O y ligeramente volátiles de otros productos no volátiles.

Si dos líquidos insolubles se calientan, ninguno de los dos es afectado por la presencia del otro y se evaporan en un grado determinado solamente por su propia volatilidad. Por lo tanto, dicha mezcla siempre hierve a una temperatura menor que la de cada componente por separado. El porcentaje de cada componente en el vapor sólo depende de su presión de vapor a esa temperatura.

- Destilación al vacío: consiste en generar un vacío parcial por dentro del sistema de destilación para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullición normal. Este tipo de destilación se utiliza para purificar sustancias inestables, por ejemplo las vitaminas.

- Destilación seca: es la calefacción de materiales sólidos en seco (sin ayuda de líquidos solventes), para producir productos gaseosos (que pueden condensarse luego en líquidos o sólidos).

- Destilación azeótropica: una de las técnicas usadas para romper un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un azeótropo es la de la mezcla etanol-agua.

Una vez se encuentra en una concentración de 95/5 % etanol/agua, los coeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales, entonces la concentración del vapor de la mezcla también es de 95/5 % etanol-agua, por lo tanto destilar de nuevo no es efectivo. Algunos usos requieren concentraciones de alcohol mayores.

- Destilación molecular centrífuga: En una centrifugadora de alta velocidad, o en un instrumento llamado vórtice, las fuerzas que separan los componentes más ligeros de los más pesados son miles de veces mayores que las de la gravedad, haciendo la separación más eficaz. Por ejemplo, la separación del hexafluoruro de uranio gaseoso, UF6, en moléculas que contienen dos isótopos diferentes del uranio, uranio 235 y uranio 238, puede ser llevada a cabo por medio de la destilación molecular centrífuga.

- Destilación destructiva: Cuando se calienta una sustancia a una temperatura elevada, descomponiéndose en varios productos valiosos, y esos productos se separan por fraccionamiento en la misma operación. Las aplicaciones más importantes de este proceso son la destilación destructiva del carbón para el coque, el alquitrán, el gas y el amoníaco, y la destilación destructiva de la madera para el carbón de leña, entre otros.

Establecer diferencias entre dest. Simple, evaporación y sublimación.

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