DESTILACION

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DESTILACION

• Es un proceso mediante el cual un líquido (L1)
  se calienta hasta hacerlo pasar a estado gaseoso
  (G). A continuación, los vapores condensan en una
  superficie fría pasando de nuevo al estado
  líquido (L2). Dicho líquido se recoge aparte.
• No es un equilibrio.

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Usos

• Basada en que la composición de L2 es distinta a
  L1.
• Determinar PE
• Purificación de líquidos
• Separación de mezclas de líquidos
• Separación de los componentes de una disolución,
  lo que permite recuperar de forma independiente
  el soluto y el disolvente.

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Presión de Vapor

• Es la presión ejercida por las moléculas de la
  fase gaseosa sobre la masa del líquido.
• Es característica de cada líquido.
• Variables
• Temperatura
• Independiente de la masa.

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EBULLICION

• Pv P externa ? Ebullición

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PUNTO de EBULLICION

• Es la temperatura a la cual la presión de vapor
  de un líquido es igual a la presión externa y se
  produce el cambio de estado de líquido a gas.
• Depende de
• Presión externa. rango
• Estructura molecular (puentes de hidrógeno).

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DESTILACION de MEZCLAS

• Ley de Dalton
• Pt PA PB
• Pt ?Pi Pexterna ? Ebullición

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Mezclas de líquidos miscibles

• Suponiendo que no existan interacciones
  intermoleculares entre los componentes de la
  mezcla, es decir, que cada uno de los líquidos
  que la forman se comporte como si estuviese puro,
  se cumple

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Ley de Raoult

• La Pv de un líquido disminuye con la presencia
  de un soluto.
• PA PºA XA

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Curva de T (c) f (x) para una solución ideal
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Composición del vapor sigue Dalton ? XAvapor (
Y) PA/PT Composición del líquido sigue Raoult ?
XAlíquido PA/ PoA Entonces XAvapor
PoA.XAlíquido/PT La fracción molar de cada
componente en fase vapor es función de la
fracción molar en fase líquida y ambas son
diferentes.  Ejemplo si partimos de solución
equimolecular de A y B (XAlíquido XBlíquido)
donde PoA ? PoB entonces   XAvapor
PoA .XAlíquido PoA
? 1 XBvapor PoB
.XBlíquido PoB
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Solución ideal

• Aquella que cumple la ley de Raoult en todo el
  rango de concentraciones.
• Para dos líquidos miscibles
• No hay calor de disolución cuando se mezclan.
• Los volúmenes de los componentes son aditivos.
• La Pv de cada componente, cumple con la ley de
  Raoult para todo rango de concentraciones.

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AZEOTROPOS

• Mezcla de composición constante que se comportan
  como líquidos puros, destilando con un punto de
  ebullición constante.

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Desviación positiva

• Cuando la atracción de las moléculas de B es
  mucho mayor que la que existe entre las moléculas
  de A o sea la presencia de B aumentará la
  tendencia de escape de las moléculas de A.
• La curva de Pv total presenta un máximo,
  originando lo que se conoce como azeótropo de Pe
  mínimo.

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Desviación negativa

• La curva de Pv puede presentar un mínimo, para
  una composición determinada, originando lo que se
  conoce como azeótropo de Pe máximo.

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(No Transcript)
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Azeótropos (I)

• Se parte de una solución, en este caso formada
  por los líquidos A y B.
• Consideraremos
• p. e. A 80 oC
• p. e.B 96 oC.

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Azeótropos (II)

• El azeótropo consiste en una asociación de
  moléculas que a una presión destilan juntas en
  una determinada proporción a una temperatura
  menor o mayor que la de cualquiera de sus
  componentes.
• En el primer caso utilizaremos arbitrariamente la
  proporción AB3, que ebulle a 76 oC.

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Azeótropos (III)
Ø
hasta76oC
Temperatura ambiente
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Azeótropos (IV)

• Primero destila el azeótropo de p. e. mínimo (en
  este caso 76 oC).

• Luego (a 80 oC) destilará el líquido que esté en
  exceso con respecto a la proporción azeotrópica.

76oC
80 oC
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Azeótropos de p. e. mínimo (V).
Curva de destilación de la mezcla de A y B.

• Se logra destilar mezcla azeotrópica y A puro.
• No se obtiene B puro.

Temperatura (oC)
Volumen (ml)
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Azeótropos de p. e. máximo.(VI)

• En este caso, el líquido C ebulle a 72 oC y el D
  a 87 oC.
• El azeótropo en este caso ebulle a 95 oC y
  resulta de una asociación molecular en proporción
  CD.

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Azeótropos de p. e. máximo.(VII).

• Se observa a simple vista que en este ejemplo, C
  puro está en exceso
• con respecto a la proporción azeotrópica.

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Azeótropos de p. e. máximo(VIII).

• En este caso, destila primero el exceso de C a
  72oC.
• Luego destila el azeótropo de p. e. máximo a 95
  oC.

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Azeótropos de p. e. máximo.(IX).

• Se logra destilar C puro y mezcla azeotrópica.
• No se obtiene D.

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Procedimiento ExperimentalGeneralidades

• Destilador de tamaño adecuado a la cantidad de
  líquido a destilar.
• Siliconar los esmeriles que se calienten, para
  que no se suelden.
• Material sano.
• Bien sujeto.
• NUNCA herméticamente cerrado

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DESTILACION SIMPLE

• Usos
• Determinar el PE de un líquido.
• Purificación de un líquido.
• Separación del componente volátil de una mezcla.
• Separación de dos líquidos miscibles cuyos PE
  difieren en más de 100º.
• Separación de un sólido y un líquido.

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(No Transcript)
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Fracciones

• El cuerpo es la porción donde la temperatura
  permanece constante.

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Curva de PE f (vol), para una mezcla de
líquidos A y B de PE cercanos
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DESTILACION FRACCIONADA

• Purificación de dos líquidos miscibles cuyos PE
  difieren en menos de 100º.
• Columna de Fraccionamiento
• Es un tubo de vidrio relleno de un empaquetado,
  que se coloca entre el balón y el cabezal de
  destilación.
• Está construida de tal forma que la mayor parte
  de los vapores que entran en ella son condensados
  y vuelven al balón.
• Debe tener una gran superficie de contacto entre
  los vapores ascendentes y el líquido que retorna.

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Eficacia

• Capacidad de separación de una columna.
• Depende de su longitud y del tipo de relleno.
• Se mide en

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Plato Teórico

• Es la porción de columna en la cual ocurre un
  proceso de destilación simple.

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Funcionamiento de la Columna de Fraccionamiento

• La parte menos volátil del vapor condensa con
  liberación de calor que produce a su vez
  vaporización de la parte más volátil de la
  mezcla.
• El proceso se repite continuamente a medida que
  el vapor atraviesa la columna.
• El vapor que llega al extremo superior se halla
  altamente concentrado en el componente más
  volátil de la mezcla.
• El condensado que constantemente refluye en el
  balón de destilación esta enriquecido en el
  componente menos volátil o sea el de mayor Peb.

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Curva de PE f (vol), para una mezcla de
líquidos A y B de PE cercanos
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Superposición de los gráficos de DS y DF
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DESTILACION AL VACIO

• Usos
• Purificación de líquidos de PE muy alto o
  sustancias que se descomponen durante el
  calentamiento prolongado.
• También puede colocarse una columna de
  fraccionamiento.

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(No Transcript)
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DESTILACION por ARRASTRE con VAPOR de AGUA

• Usos
• Separación de un componente algo volátil, a
  partir de una mezcla alquitranosa, o sólida en
  suspensión.
• Separación de algún componente inmiscible en
  agua, a partir de una mezcla.
• Destilación a menos de 100º de sustancias lábiles
  al calor.

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Mezcla de líquidos inmiscibles

• Se cumple la ley de Dalton (no la de Raoult).

40
DESTILACION por ARRASTRE con VAPOR de AGUA
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(No Transcript)
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ROTAVAPOR

• Aparato que permite la rápida eliminación de un
  disolvente. Su funcionamiento se asemeja a una
  destilación simple al vacío.
• Concentrar soluciones de solutos que descomponen
  con la temperatura.