Tesina 2018.docx

“UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA”

FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA CURSO: QUÍMICA ORGÁNICA - LABORATORIO INFORME DE LA PRÁCTICA GRUPO DE LABORATORIO “B” “DESTILACIÓN” APELLIDOS Y NOMBRES DEL ALUMNO: 

MANRIQUE VÁSQUEZ, Álvaro

20161161

FACULTAD Y ESPECIALIDAD: CIENCIAS - METEOROLOGÍA HORARIO DE PRÁCTICA (D/H): Lunes / 2:00 – 4:00 pm APELLIDOS Y NOMBRES DEL PROFESOR DE LABORATORIO  VALENCIA ALBITRES, Christian Eduardo

LA MOLINA – LIMA - PERÚ

I.

INTRODUCCION La destilación es el método de separación de sustancias químicas puras, más antiguo e importante que se conoce. La época más activa de esta área de investigación fue en torno a los años 70. No obstante, hoy en día es un área de investigación relevante, con una gran acogida tanto en el ámbito industrial como en el universitario. La destilación es la separación de una mezcla líquida por vaporización parcial de la misma; la fracción vaporizada se condensa y se recupera como líquido. La forma de destilación más antigua es la que se realiza para obtener bebidas alcohólicas. Así, al calentar una mezcla que contiene agua y alcohol, los componentes más livianos, en este caso el alcohol, se concentran en el destilado. Las columnas de destilación, elementos utilizados para llevar a cabo este proceso, son el resultado de la evolución tecnológica en la que se hace exactamente lo mismo sólo que de una manera más eficaz: a través de una serie de etapas hay evaporaciones y condensaciones escalonadas, acopladas entre sí. Históricamente, el gran interés en la destilación proviene de la industria del petróleo para obtener el combustible que usamos habitualmente, o tantos otros derivados como los plásticos. Gran parte de la investigación en destilación se ha realizado en este sector, que utiliza siempre la modalidad "continua" porque las cantidades en juego son muy grandes. El proceso de destilación es fundamental en la elaboración de numerosos productos industriales, aunque sin duda es la industria petroquímica, el área industrial en la cual el proceso de destilación adquiere una mayor importancia. Las columnas de destilación utilizadas para realizar el proceso, constituyen un porcentaje significativo de la inversión que se realiza en plantas químicas y refinerías de todo el mundo. El coste de operación de las columnas de destilación es a menudo, la parte más costosa de la mayoría de los procesos industriales en los que interviene. Por ello, el disponer de técnicas prácticas para modelar columnas de destilación más o menos realistas y el desarrollar sistemas de controles eficaces y fiables es muy importante, a fin de conseguir, un funcionamiento eficaz y seguro de los sistemas de destilación industriales.

II.

JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACIÓN

En la presente investigación se enfocará en el método para la destilación del agua ardiente, dado que existen distintos métodos, usaremos el más adecuado y efectivo. Así el presente trabajo permitirá mostrar este método paso por paso y ver el resultado final de la obtención, y poder obtener el verdadero grado de alcohol presente en esta bebida alcohólica, y saber si el producto que nos están vendiendo en las licorerías, bares, supermercados, etc, es el correcto o estamos ante un potente elemento dañino para el cuero.

III.

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION 3.1 OBJETIVO GENERAL Conceptualizar el proceso de destilación simple del benceno para la obtención del porcentaje de alcohol del “Agua ardiente”

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Conocer la diferencia entre ebullición y evaporación



Conocer el método de destilación simple



Comprender las leyes que rigen en la destilación



Conocer los diferentes métodos de destilación.

IV.

MARCO TEORICO

DESTILACIÓN SIMPLE

Cuando se calienta una sustancia líquida y se dejan condensar sus vapores en un recipiente distinto del que se emplea en el calentamiento, se está llevando a cabo una destilación. Cuando lo que se destila es una sustancia pura, se efectúa una destilación simple. Lo que realmente ocurre en este proceso es que se calienta el líquido en un recipiente (un matraz de destilación) hasta que se vaporiza; el vapor pasa a un refrigerante donde se convierte de nuevo en líquido y se recoge luego en un recipiente colector. Con frecuencia se considera la destilación simple como aquella que no requiere una columna de fraccionamiento o en la que se separa un material esencialmente puro, ya sea de un componente no volátil o de otro minoritario. Si el proceso de destilación implica la separación de una sustancia de otra, independientemente de la diferencia entre sus puntos de ebullición o de sus presiones de vapor, corresponde a una destilación fraccionada. Una destilación simple solo puede llevarse a cabo cuando se destila una sustancia pura o una o una de un componente no volátil.

DESTILACIÓN FRACCIONADA

La separación de líquidos por destilación fraccionada se basa en que cuando una mezcla líquida (distinta de una azeotrópica) se vaporiza parcialmente, los vapores resultantes se enriquecen en el componente más volátil respecto del líquido original. Si este nuevo vapor es condensado y nuevamente vaporizado parcialmente, y si el proceso es repetido suficiente número de veces, al vapor finalmente obtenido será el líquido puro de menor punto de ebullición.

Esta operación puede realizarse rápidamente y sin pérdidas por medio de una columna de fraccionamiento que se inserta entre el balón y la salida de destilación. Los materiales de relleno más comunes son hélices de vidrio, esponja de acero inoxidable y anillos cerámicos. Para lograr una máxima eficiencia de la columna debe hallarse completamente aislada. Tal aislación completa es difícil de obtener, en destilación de líquidos de PEb por debajo de los 100°C.

DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR

La destilación por arrastre de vapor es una técnica aplicada en la separación de sustancias poco solubles en agua y se emplea para separar una sustancia de una mezcla que posee un punto de ebullición muy alto y que se descomponen al destilar. También se emplea para purificar sustancias contaminadas por grandes cantidades de impurezas resinosas y para separar disolventes de alto punto de ebullición de sólidos que no se arrastran.

En el campo se usan instalaciones sencillas y portables, donde en la parte inferior del tanque extractor, se coloca agua, luego encima una parrilla que soporta el material que va a ser extraído. La salida de vapores puede ser lateral al tanque o ubicarse en la tapa, pasa por un serpentín o espiral enfriado por agua y posteriormente el vapor condensado y el aceite esencial se recolectan en un separador de fases.

Una vez extraído el aceite esencial de la planta que hemos destilado, procederemos a su separación del hidrolato (resto del destilado compuesto de agua destilada y trazas de aceite esencial), para ello se utiliza un decantador.

DESTILACION A PRESION REDUCIDA

Es usada para separar o purificar compuestos que tiene puntos de ebullición superiores a 200°C o que se descomponen a temperaturas menores o próximas a su p.e. Como el punto de ebullición depende de la presión circundante puede ser disminuido reduciendo la presión a la que se efectúa la destilación.

El “Evaporador Rotatorio” o rotavapor, es un equipo en el que se combina la aplicación del vacío, el calor, y la rotación del balón de destilación (lo que aumenta la superficie de evaporación) para realizar una rápida eliminación (evaporación a una temperatura menor al p.e.) del solvente para concentrar soluciones que contienen algún material extraído de una fuente natural o producto de una reacción.

V.

METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN 5.1 Lugar de ejecución Laboratorio de Química Orgánica - UNALM 5.2 Materiales 5.2.1

5.2.2

5.2.3

Insumos 

Agua



Agua ardiente

Equipos 

Equipo de destilación simple



Mechero con rejilla



Balón de destilación

Instrumentos 

Perlitas de ebullición (támaras de ebullición)



Termómetro



Alcoholímetro

5.3 Método de Análisis

Determinación de grado alcohólico del “Ron Cartavio”

a. Verter el Agua ardiente en el balón de destilación hasta la mitad y colocar 5 perlitas de cristalb. Armar el equipo de destilación simple y abrir el grifo para que el agua circule por el refrigerante

c. Colocar el termómetro en el balón y calentarlo en el mechero con rejilla metálica

d. Ir anotando la temperatura por cada 5ml de destilado, a partir del inicio de la destilación del líquido

e. Determine el grado alcohólico (% de volumen) con un alcoholimetro de Gay-Lussac. Esta mezcla hidro-alcoholica cotiene el mismo grado de alcohol que el agua ardiente inicial

VI.

RESULTADOS Para la destilación simple utilizamos “agua ardiente”, con una concentración alcohólica de 40%. La destilación simple del benceno nos vota como resultado la siguiente tabla de valores: Volumen(ml)

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Temperatura 76

77

77

77

78

78

79

79

80

Ahora determinamos el grado alcohólico de la bebida (% en volumen); con un Alcoholímetro de Gay- Lussac. Para determinar colocamos el alcoholímetro en la probeta que contiene los 50 mL de agua ardiente destilado +50 mL de agua destilada.

VII.

DISCUSION En esta oportunidad se podemos ver que la temperatura obtenida no varía mucho, y esto hace que al analizar nuestros resultados podamos obtener el resultado previsto, y con esto lo pudimos corroborar con el alcoholímetro de Gay – Lussac.

VIII.

CONCLUSIONES 

Se concluye que a través de un equipo de destilación pudimos obtener 50 ml de volumen destilado y temperatura, asimismo con la ayuda del alcoholímetro de GayLussac determinamos el grado de alcohol del agua ardiente y se pudo corroborar la ley de Raoult.



El Grado alcohólico determinado experimentalmente es de 40%; y esto, coincide con la concentración indicada por el fabricante.

IX.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 

GÓMEZ, M.; MATESANZ, A. I.; SÁNCHEZ, A.; SOUZA, P. Laboratorio de Química 2ª ed. Experimento 16. Ediciones de la Universidad Autónoma de Madrid, 2005.



MARTÍNEZ GRAU, M. A.; CSÁKŸ, A. G. Técnicas experimentales en síntesis orgánica, Cap. 8, Ed. Síntesis, 1998.



DURST D.H. Y GOKEL G.W. Química Orgánica Experimental. Ed. REVERTE S.A. España.



GALAGOVSKY L. Química Orgánica.1era Edición. Ed. Universitaria de Buenos Aires. Argentina.



P. CUEVA M , J.LEÓN C, A. FUKUSAKI Y. Manual de Laboratorio de Química Orgánica. 4ta. Edición Ed.Ediagraria. UNALM. Lima – Perú, 2005.



KEESE, R ,MULLER, R.K. Y TOUBR, T.P. Métodos de laboratorio para Química Orgánica. Ed. Limusa, Mexico, 1990



SOLOMONS, T.W. Química Orgánica. Ed. Limusa. México, 2000