Destilación fraccionada: Diferenzas entre revisións

Contido eliminado Contido engadido
Amirobot (conversa | contribucións)
m r2.7.1) (bot Engadido: ko:분별 증류
Xoacas (conversa | contribucións)
Traslado contidos a Destilación
Liña 1:
[[Ficheiro:Destilacion fraccionada 2.gif|thumb|right|200px]]
{{Atención|Cómpre revisión}}
{{Fusión|Destilación}}
[[Ficheiro:Destilador.png|thumb|right|200px|Destilador.]]
A '''destilación''' é un proceso que consiste en quentar un [[líquido]] ata que os seus compoñentes máis [[volatilidade|volátiles]] pasan á fase de [[vapor]] e, a continuación, arrefrían o vapor para recuperar ditos compoñentes en forma líquida por medio da [[condensación]]. O obxectivo principal da [[destilación]] é separar unha mestura de varios compoñentes aproveitando as súas distintas volatilidades, ou ben separar os materiais volátiles dos non volátiles.
 
A '''destilación fraccionada''', ou '''rectificación''', é un proceso de [[destilación]] baseado na introdución en continuo da mestura a separar nunha columna na que se separan os compoñentes de forma continua nas distintas fraccións da columna.
Na [[evaporación]] e no secado, normalmente o obxectivo é obter o compoñente menos volátil; o compoñente máis volátil, case sempre [[auga]], rexéitase. Porén, a finalidade principal da destilación é obter o compoñente máis volátil en forma pura. Por exemplo, a eliminación da auga da [[glicerina]] evaporando a auga, chámase evaporación, pero a eliminación da auga do [[alcohol]] evaporando o alcohol, chámase destilación, aínda que se usan mecanismos similares en ámbolos dous casos.
 
== Características ==
==Teoría da destilación==
Na destilación fraccionada sae pola parte superior da columna de destilación a fracción máis lixeira ou de menor [[punto de ebulición]] da mestura, polo fondo a fracción máis pesada, e a diferentes alturas da columna as distintas fraccións que se queren obter, dependendo da súa punto de ebulición.
Na mestura simple de dous líquidos solubeis entre si, a volatilidade de cada un é perturbada pola presenza do outro. Neste caso, o punto de [[ebulición]] dunha mestura ó 50%, por exemplo, estaría a metade de camiño entre os puntos de ebulición das substancias puras, e o grao de separación producido por unha destilación individual dependería soamente da [[presión de vapor]], a [[volatilidade]] dos compoñentes separados a esa [[temperatura]].
 
Nun exemplo, se se consegue que unha parte do destilado volva do condensador e pingue por unha longa columna cara a unha serie de placas, e que ó mesmo tempo o vapor que se dirixe ó condensador rebuldigue no líquido desas placas, o vapor e o líquido interaccionaráninteractuarán de forma que parte da [[agua]] de vapor se condensará e parte do [[alcohol]] do líquido evaporarasese evaporará. Así as cousas, a interacción en cada placa é equivalente a unha redestilación, e construíndo unha columna co suficiente número de placas, pódese obter alcohol do 95% nunha operación individual. Ademais, introducindo gradualmente a disolución orixinal de 10% de alcohol nun punto na metade da columna, poderase extraer prácticamentepracticamente todo o alcohol da auga namentres descende ata a [[placa]] inferior, de forma que non se desperdicie nada de alcohol. Este [[proceso]] é coñecido como rectificación ou destilación fraccionada.
Esta sinxela relación foi anunciada por vez primeira polo químico [[Francia|francés]] [[François Marie Raoult]] ([[1830]]-[[1901]]) e chamouse [[lei de Raoult]]. Esta lei só se aplica a mesturas de líquidos moi similares na súa estrutura química, como o [[benceno]] e o [[tolueno]]. Na maioría dos casos prodúcense amplas desviacións desta lei. Se un compoñente só é lixeiramente soluble no outro, a súa volatilidade aumenta anormalmente.
 
UtilízaseA destilación fraccionada utilízase moito na [[industria]], non só para mesturas simples de dous compoñentes (como alcohol e auga nos produtos de [[fermentación]], ou [[osíxeno]] e [[nitróxeno]] no aire líquido), senón tamén para mesturas máis complexas, como as que se encontran no [[alcatrán]] de [[hulla]] e no [[petróleo]].
No exemplo anterior, a volatilidade do alcohol en disolución acuosa diluída é varias veces maior que a predita pola lei de Raoult. En disolucións de alcohol moi concentradas, a desviación é aínda maior: a destilación de alcohol de 99% produce un vapor de menos de 99% de alcohol. Por esta razón o alcohol non pode ser concentrado por destilación máis dun 97%, aínda que se realice un número infinito de destilacións.
 
== Procedemento ==
==Tipos de destilación==
A columna fraccionadora que se emprega con máis frecuencia é a chamada torre de burbulleo, na que as placas están dispostas horizontalmente, separadas uns centímetros, e os vapores ascendentes soben por unhas [[cápsula]]s de burbulleo a cada placa, onde burbullean a través do líquido. As placas están escalonadas, de xeito que o líquido flúe de esquerda a dereita nunha placa, logo cae a placa de abaixo e alí flúe de dereita a esquerda. A [[interacción]] entre o líquido e o vapor pode ser incompleta, debido a que pode producirse espuma e arrastre, de forma que parte do líquido sexa transportado polo vapor cara á placa superior. Neste caso, poden ser necesarias cinco placas para facer o traballo de catro placas teóricas, que realizan catro destilacións. Un equivalente barato da torre de burbulleo é a chamada columna apiladaapiada, na que o líquido flúe cara abaixo sobre unha pila de aneis de lama ou anaquiños de tubaxe de vidro.
* [[Destilación por vapor]]
* [[Destilación fraccionada]]
* [[Destilación ó vacío]]
* [[Destilación molecular centrífuga]]
* [[Destilación destrutiva]]
* [[Sublimación]]
 
==Destilación fraccionada==
Nun exemplo, se se consegue que unha parte do destilado volva do condensador e pingue por unha longa columna cara a unha serie de placas, e que ó mesmo tempo o vapor que se dirixe ó condensador rebuldigue no líquido desas placas, o vapor e o líquido interaccionarán de forma que parte da agua de vapor se condensará e parte do alcohol do líquido evaporarase. Así as cousas, a interacción en cada placa é equivalente a unha redestilación, e construíndo unha columna co suficiente número de placas, pódese obter alcohol do 95% nunha operación individual. Ademais, introducindo gradualmente a disolución orixinal de 10% de alcohol nun punto na metade da columna, poderase extraer prácticamente todo o alcohol da auga namentres descende ata a [[placa]] inferior, de forma que non se desperdicie nada de alcohol. Este [[proceso]] é coñecido como rectificación ou destilación fraccionada.
 
Utilízase moito na [[industria]], non só para mesturas simples de dous compoñentes (como alcohol e auga nos produtos de [[fermentación]], ou [[osíxeno]] e [[nitróxeno]] no aire líquido), senón tamén para mesturas máis complexas como as que se encontran no [[alcatrán]] de [[hulla]] e no [[petróleo]].
 
[[Ficheiro:Destilacion fraccionada 2.gif|thumb|right|200px]]
A columna fraccionadora que se emprega con máis frecuencia é a chamada torre de burbulleo, na que as placas están dispostas horizontalmente, separadas uns centímetros, e os vapores ascendentes soben por unhas [[cápsula]]s de burbulleo a cada placa, onde burbullean a través do líquido. As placas están escalonadas de xeito que o líquido flúe de esquerda a dereita nunha placa, logo cae a placa de abaixo e alí flúe de dereita a esquerda. A [[interacción]] entre o líquido e o vapor pode ser incompleta debido a que pode producirse espuma e arrastre de forma que parte do líquido sexa transportado polo vapor cara á placa superior. Neste caso, poden ser necesarias cinco placas para facer o traballo de catro placas teóricas, que realizan catro destilacións. Un equivalente barato da torre de burbulleo é a chamada columna apilada, na que o líquido flúe cara abaixo sobre unha pila de aneis de lama ou anaquiños de tubaxe de vidro.
 
A única desventaxadesvantaxe da destilación fraccionada é que unha gran [[fracción]] (máis ou menos a metade) do destilado condensado debe volver á parte superior da torre e eventualmente debe ferverse outra vez, co cal hai que subministrar máis [[calor]]. Por outra parte, o funcionamento continuo permite grandes aforros de calor, porque o destilado que sae pode ser utilizado para prequentar o material que entra.
 
Cando a mestura está formada por varios compoñentes, estes extráense en distintos puntos ao longo da torre. As torres de destilación industrial para petróleo teñen a miúdo 100 placas, con cando menos dez fraccións diferentes que son extraídas nos puntos axeitados. Utilizáronse torres de máis de 500 placas para separar [[isótopo]]s por destilación.