Destilación – concepto, tipos y ejemplos

Te explicamos qué es la destilación, ejemplos de este método de separación y qué tipos de destilación se pueden utilizar.

¿Qué es la destilación?

llamado destilación un proceso de separación de fases, que pertenece al proceso de separación de mezclas. La destilación consiste en la aplicación sucesiva y controlada de dos procesos físicos: la evaporación y la condensación, que se utilizan selectivamente para separar los componentes de una mezcla generalmente homogénea, es decir, indistinguible a simple vista.

Las mezclas que se pueden separar en sus componentes individuales por destilación pueden contener dos líquidos, un sólido en un líquido o incluso gases licuados. Este método de separación basado en la diferencia en los puntos de ebullición (propiedad inherente de la materia, es decir, la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión que rodea al líquido) de diferentes sustancias. La sustancia con el punto de ebullición más bajo pasa primero a la fase de vapor, luego esta sustancia se condensa en otro recipiente y permanece relativamente pura.

Para que la destilación se realice correctamente, debemos hervir la mezcla hasta que alcance el punto de ebullición de uno de los componentes, que luego se convertirá en vapor y se puede colocar en un recipiente enfriado donde se condensará y volverá a ser líquido. .

La otra sustancia componente, por otro lado, permanece sin cambios en el recipiente; pero en ambos casos tenemos sustancias puras, libres de la mezcla inicial.

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ley de Raoult

Si tenemos una mezcla líquida ideal (mezcla en la que las interacciones entre diferentes partículas se consideran iguales a las interacciones entre partículas similares), se cumple la ley de Raoult.

Esta ley establece que la presión de vapor parcial de cada componente en la mezcla de gases es igual a la presión de vapor del componente puro multiplicada por su fracción molar en la mezcla líquida.

La presión de vapor total es entonces la suma de las presiones parciales de los componentes de la mezcla en la fase gaseosa. Por otro lado, la fracción molar de un componente en una mezcla es una medida adimensional de su concentración. Las cantidades anteriores se pueden calcular utilizando las siguientes ecuaciones:

De donde:

• PAGS_X y PAGS_y son las presiones parciales de los componentes X y y o en la mezcla de vapor que rodea la mezcla líquida.
• PAGS_X* y P_y* son las presiones de vapor de los componentes X y y.
• X_X y X_y son las fracciones molares de los componentes X y y en la mezcla líquida.
• norte_X y norte_y son las cantidades de sustancia de los componentes X y y en la mezcla líquida.

La ley de Raoult dada anteriormente se aplica a mezclas ideales (que son un modelo hecho por el hombre para simplificar los estudios), pero en realidad esta ley sufre desviaciones cuando la mezcla es real.

Por lo tanto, si las diferentes partículas de la mezcla tienen fuerzas intermoleculares más fuertes que las partículas del líquido puro, entonces la presión de vapor de la mezcla será menor que la presión de vapor del líquido puro, lo que resultará en una desviación negativa de la ley de Raoult.

Si, por otro lado Las fuerzas intermoleculares entre las partículas del líquido puro son mayores que las que existen entre las partículas de la mezcla.las partículas de la mezcla pueden escapar más fácilmente a la fase de vapor, por lo que la presión de vapor de la mezcla es más alta, lo que resulta en una desviación positiva de la ley de Raoult

Si desea destilar un azeótropo (por ejemplo, etanol y agua) necesita agregar un componente (en este caso benceno) para modificar el azeótropo y así poder separar los componentes de la mezcla. Un azeótropo es una mezcla líquida con una composición definida. que al hervir los vapores producidos tengan la misma composición que la mezcla (de modo que los componentes de la mezcla azeotrópica no puedan separarse por destilación simple o fraccionada).

Por ejemplo, los azeótropos tienen una temperatura de ebullición específica a una presión de 1 atm, el etanol hierve a 78,37 °C y el agua a 100 °C, mientras que el azeótropo etanol-agua hierve a 78,2 °C c. Las mezclas azeotrópicas tienen desviaciones positivas o negativas de la ley de Raoult, según el caso.

tipos de destilacion

La destilación se puede hacer de diferentes maneras:

• Destilación sencilla. La forma más fácil es hervir la mezcla hasta que se separen los diferentes componentes. Es un método de separación eficaz cuando los puntos de ebullición de los componentes de la mezcla son muy diferentes (idealmente tienen una diferencia de al menos 25 °C, de lo contrario no garantiza la pureza total de la sustancia destilada).
  
• Destilación fraccionada. Se lleva a cabo con una columna fraccionadora compuesta por diferentes platos en los que se produce la evaporación y la condensación sucesivamente,…