Tema: DESTILACIÓN FRACCIONADA Punto de roció: 20ºC
FRACCION
Gasolina: 300ml
# de C.
P. de ebu. a
P. de ebu. A
Volumen
P=760
P=540
(ml)
% recuperado
Éter de petróleo
C5 – C6
20 – 51 ºC
98
32,7
Ligroina
C6 – C7
51 – 40 ºC
85
28,3
bencina
C7 – C8
90 – 150 ºC
117
39
300
100 %
TOTAL
DESTILACIÓN FRACCIONADA DEFINICION. La destilación es una técnica de separación y purificación de compuestos Orgánicos. Consiste en someter la mescla a ebullición un liquido que contiene impurezas y separarlo de acuerdo a sus propiedades de punto de ebullición (o de acuerdo a sus propiedades con respecto a la presión de vapor). De acuerdo a la naturaleza y propiedades de los líquidos orgánicos, existen diferentes maneras de destilar. Se tiene la destilación simple, destilación fraccionada, destilación por arrastré de vapor y destilación a presión reducida. Puede a ver combinaciones entre ellos por ejemplo destilación fraccionada combinada con presión reducida. Destilación fraccionada En cuando los componentes de la mezcla líquida tienen puntos de ebullición cercanos, se utiliza una la destilación fraccionada, un columna de fraccionamiento se empaca con un material inerte (perlas de vidrio, o acero etc.) y se coloca en forma vertical al refrigerante, (ver figura ). El calentamiento de la mezcla en e matraz causa que los vapores ricos en el componente más volátil pasen a través de la columna de fraccionamiento, el vapor al tocar el material de relleno frío, se condensa y regresa hasta que toca una parte de la columna que ha elevado su temperatura, entonces vuelve a re-evaporizarse.
El nuevo vapor es más rico en el componente menos volátil. Este proceso de condensaciónrevaporización se efectuará varias veces a lo largo de la columna y se condensa en el refrigerante. Se observa que una destilación fraccionada es equivalente a varias destilaciones simples.
1. OBJETIVO Realizar la destilación fraccionada de la gasolina y obtener como destilado éter de petróleo a temperatura muy reducida y luego a la ligroina a una temperatura mayor que la anterior, también obtener residuos del experimento 2. FUNDAMENTO La destilación fraccionada es un proceso de evaporación y condensación selectiva, para soluciones ideales que cumplan perfectamente la ley de Raoult o que pueden separarse a partir de cualquier proporción de mezclaEn la técnica de destilación fraccionada se utiliza una columna de fraccionamiento llamada Hempel, que consiste en colocar a lo largo del mismo un relleno que puede ser una cadena de cobre, vidrios celulósicos anillos Rasching, etc. Esta columna representa un serie de de equipo de destilación simple 3. PARTE EXPERIMENTAL Materiales: 2 Abrazadera con pinza Mechero Meker Anillos Rasching Recipientes Columna Hempel tapón esmerilado Condensador tipo Liebig Termómetro 2 Soporte universal Tubo de ensayo 3 mangueras para la entrada y salida Trípode de agua 1Matraz balón de fondo plano Reactivos: Gasolina Agua Hielo 4. PROCEDIMIENTO Comenzar el armado del equipo de destilación. (Como el gráfico del experimento) Llenar de gasolina a 1/3 del volumen del matraz si esta fuera de 100 ml Luego se puso en el balón gasolina, para después suministrarlo calor Encienda el mechero con una llama mediana y tomar nota de la temperatura, cuidando que no se pase de 51º C para el éter y 51º a 90º C para la ligroina Anote y registre la temperatura de la primera gota de destilado. Registre la temperatura de cada dos ml. Continúe la operación hasta que quede 1 o 2 ml en el matraz 5. OBSERVACIONES Al cabo de unos minutos se comenzó a ver que LA GASOLINA comenzó a ebullir y fue formándose un vapor que pasa por el condensador hempel, ahí se vio que el vapor de condensaba y solo una pequeña porción de vapor llegaba al final del condensador para
luego pasar por el condensador Liebig donde se enfriaba para pasar al tuvo de ensayo que también era enfriado con agua helada 6. PRECAUCIONES No se debe dejar la llave de gas abierta por razones de seguridad Verificar que la temperatura no se pase más de lo que se necesita para la obtención del éter y de la ligroina. Mantener siempre, que el agua corra continuamente para enfriar el compuesto 7. CONCLUSIONES: En el experimento se comprobó el funcionamiento del equipo de destilación fraccionada Este método de destilación es efectivo para la obtención de éter y ligroina 8. CUESTIONARIO 1) (a) ¿Que función cumplen los ``ebullidores``, en una destilación de una mescla (b) por que no se deben añadirse pedazos de ebullidores el liquido caliente? (a) Los ebullidores tienen como función de llevar a la ebulliciòn la mezcla que contienen. A través del diferente punto de ebulliciòn de las sustancias se hace la separación de una de ellas en la mezcla. El refrigerante recibe el vapor de la sustancia separada y lo condensa. y evitar que se derrame o salga disparado algún líquido (generalmente se usan piedras conhierro).Se puede producir durante la destilación el sobrecalentamiento del líquido del balón, debido a que se alcancen en determinadas zonas temperaturas superiores a la de ebullición. Esto puede provocar saltos bruscos del líquido (bumping), originados por la formación de grandes burbujas en su seno. Para evitarlos se introducen en el balón bolitas de vidrio o pedacitos de piedra porosa conocidos como “ebullidores”. (b) No debemos añadir pedazos de ebullidores al líquido caliente o en ebullición repentina que puede ser violenta ya que, esto provocaría un burbujeo muy fuerte que puede provocar salpicaduras peligrosas. 2) ¿Cuál será el punto de ebullición del agua en potosí si la ciudad se encuentra a una altura de H= 4070 metros sobre el nivel del mar. Utilice la ecuación de Sidney Young para determinar la temperatura de ebullición y con la presión atmosférica local obtenida mediante PL = Pn * (1- 0.00002254 *H)5.259
PL = 760 *(1- 0.00002254*4070)5.259 ? PL = 458,19 mmHg tL = tn- 1.2x10-4 (460 + tn)(760 - P) mmHg tL = 212- 1.2E-4 (460+212)(760-458,19) mmHg tL = 187,66 ºF tL =86,48 ºC 3) Hacer graficos u obtener por Scaner, las diferentes columnas de fracciónamiento existentes como la columna de Dufton, Columna de vigreux, columna Hempel.
Columna Vigreaux
columna hempel
columnaDufton 4) ¿Para que sirven los anillos rasching y anillos lessing?. Cumplen la función de condensar la evaporación del compuesto, por que al evaporarse el componente más volátil, este se condensa al tocar una unidad de relleno (anillos Rasching anillos Lessing por estar más fríos. El componente menos volátil retorna al matraz que a su ves entrega energía a las moléculas más volátiles que pasaría atraves del condensador a una temperatura fija que se controla a través de las intensidad del calor del baño maría estos rellenos se encuentran en la columna de hempel. 5) Utilizando la tabla de mesclas azeotropicas hacer un grafico empleando los datos para la mezcla acetona- cloroformo. Si se someterá a destilación fraccionada indicar que productos seria elel destilado y que el residuo
No se puede usar este método de destilamiento, por que una mezcla azeotrópica se comporta como si fuera un solo compuesto orgánico puros y sus componentes no pueden separarse por destilación fraccionada, por tener puntos de ebullición constante es decir al confundirse el punto de roció y el punto de burbuja en ese punto la mezcla se comporta como un liquido puro. es decir, no podemos decir cuál será el destilado y cuál el residuo. El destilado en este caso, tendrá la misma proporción de ambos componentes al igual que la mezcla original.