DESTILACIN DE UNA MEZCLA AZEOTROPICARESUMEN

INTRODUCCIONLos azetropos son mezclas de dos o ms componentes, cuya proporciones son tales que el vapor producido por evaporacin parcial tiene la misma composicin que el lquido. Cuando en una mezcla se encuentra en el punto del azetropo (mezcla azeotrpica), dicha mezcla no puede ser destilable o separada en sus componentes.

Una mezcla alcohol-agua, no puede separarse ms de 95.6% en alcohol y 4.4% en agua, proporciones en las cuales se encuentra el azetropo.Como hemos visto, los diagramas de fases de mezclas de lquidos voltiles se caracterizan porque el lquido tiene siempre diferente composicin que el vapor, con excepcin del punto correspondiente a la mezcla azeotrpica, lo cual permite explicar el procedimiento denominado destilacin, con el objetivo de separar los componentes.La destilacin fraccionada es un proceso de vaporizacin y condensacin sucesivas, mediante el cual se logra la separacin de los componentes de una mezcla lquida.Se diferencia de la destilacin simple en que esta tiene un solo paso, lo que permite la separacin de mezclas de temperatura de ebullicin muy diferentes (los componentes).

En este tipo de columnas, cada plato contiene una mezcla lquida de composicin creciente en el lquido ms voltil y de punto de ebullicin menor, por lo cual los vapores que se forman en cada uno pasan al lquido del plato superior a travs de los bordes de la campana o sombrerete que acta de cierre, se condensan parcialmente, mientras que dicho lquido entra en ebullicin, forma a su vez vapores y el lquido que queda de concentracin menor en el componente ms voltil pasa a travs del tubo de cada del lquido al plato inferior. Como resultado de lo anterior, el componente ms voltil sale como vapor de lo alto de la columna y el componente menos voltil sale como lquido por la parte inferior de la columna.La eficiencia de una columna de fraccionamiento se expresa en trmino de su nmero de platos tericos; este es el nmero de sucesivos estados de equilibrio que original al final en los vapores un producto de determinada pureza.Al someter una mezcla a cambios de presin, el vapor se har ms rico en el componente ms voltil (mayor p vapor) y el lquido residual se enriquecer en el componente menos voltil (menor p vapor). Por ello, mediante este procedimiento es posible separar de los componentes de una mezcla homognea (destilacin isotrmica). Estudie la destilacin isotrmica a travs de los grficos que aparecen en texto.En la prctica las destilaciones se efectan a p. cte., variando la temperatura, conforme vara la composicin del lquido en ebullicin. La temperatura de la mezcla se eleva hasta que ebulle a la presin aplicada, producto de igualarse la presin total y esta.Consideremos el sistema benceno (B)-tolueno(T) en que la temperatura de ebullicin vara gradualmente

MATERIALES Y METODOSSe marcaron diez tubos de ensayo (V1-V10) y otros diez (L1-L10), el montaje se hizo de acuerdo a las guias de laboratorio, se agrego 100 ml de agua y 40 ml de acido clorhdrico concentrado al matraz de destilacin. La mezcla se destilo hasta obtenr una temperatura constante y se colecto 5 ml de destilado (V1), se anoto la temperatura (T1). Se suspendio el calentamiento y una vez que el liquido dejo de hervir se saco 5 ml de residuo (L1) utilizando una pipeta con su bulbo. Se agrego 10 ml mas de clorhdrico concentrado al matraz de destilacin. El procedimiento anterior se repite, recogiendo muestras de destilado (V2) y residuo (L2) y se anota la temperatura (T2). Se agrego cutro porciones de clorhdrico (V3 a V6) y cuatro residuos (L3 a L6). Se anotan las cuatro temperaturas (T3 a T6) a las que ocrrio la destilacin.Finalmente se agregan 40 ml de clorhdrico y se toman cuatro muestras mas de destilado (V7 a V10) y cuatro de residuo (L7 a L10) a intervalos regulares de tiempo sin agregar mas clorhdrico, por ultimo se tomaron las cuatro temperaturas correspondientes.

RESULTADOS Y DSICUSIONLa tabla 1 muestra los distintos ensayos con sus temperaturas correspondientes registradas.MUESTRASTEMPERATURAS

195

292

390

494

5100

6101

Tabla 1 Temperaturas de las muestrasLa tabla 2 muestra el contenido de NaOH gastado para V y L.MUESTRASVOL DE NaOHMUESTRASVOL DE NaOH

V10,1L13,3

V20,1L25

V30,4L35,5

V45,9L46,8

V52,5L56,6

V65,8L66,9

Tabla 2 Volumen de NaOH gastado para V y LLa ilustracin 1 hacer referencia que tanto como V4 y V6 tuvieron mayor gasto de NaOH, los que presentaron menor gasto de NaOH son el V1 y V2.

Ilustracin 1 Volumen de NaOH gastado para VLa ilustracin 2 hacer referencia que tanto como L4, L5 y L6 tuvieron mayor gasto de NaOH, el que presento menor gasto de NaOH fue L1.Si un soluto tiene una presin de vapor medible, la presin de vapor de su disolucin siempre es menor que la del disolvente puro. De esta forma la relacin entre la presin de vapor de la solucin y la presin de vapor del disolvente depende de la concentracin del soluto en la disolucin.

Ilustracin 2 Volumen de NaOH gastado para LLa destilacin simple o destilacin sencilla es una operacin donde los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los enfra (condensacin) de modo que el destilado no resulta puro.CONCLUSIONSi se parte de una mezcla de composicin que est entre V y L se obtendr V en el destilado (menor temperatura de ebullicin), mientras que en el residuo quedar la mezcla azeotrpica de composicin L que presenta la mxima temperatura de ebullicin. La mezcla azeotrpica destilar finalmente (si se contina) a temperatura constante y sin cambio en la composicin.BIBILIOGRAFIA1. P. Sanz Pedrero (Coord.). (1992). "Fisicoqumica para Farmacia y Biologa". Ed. Masson-Salvat.2. I.N. Levine. (1996). "Fisicoqumica". Ed. Mc Graw Hill.3. R. Chang . (2000). "Physical Chemistry for the Chemical and Biological Sciences" Ed. University Science Books.4. P. Monk. (2004). "Understanding our Chemical Word". Ed. Wiley.5. P. Atkins, J. de Paula. (2006). "Physical Chemistry for the Life Sciences". Ed. Oxford University Press.