Técnicas de Destilación y Temperatura de Ebullición

TÉCNICAS DE DESTILACIÓN Y TEMPERATURA DE EBULLICIÓN

TÉCNICAS DE DESTILACIÓN Y TEMPERATURA DE EBULLICIÓN 1.   

Objetivos: Conocer las formas de destilación y su adecuada aplicación. Conocer el uso de los instrumentos para los tipos de destilación. Por medio del punto de ebullición conocer la muestra a ser analizada.

2.

Fundamento Teórico: Destilación Simple: Se usa para separar de líquidos con puntos de ebullición inferiores a 150ºC de impurezas no volátiles, o bien para separar mezclas de dos componentes que hiervan con una diferencia de puntos de ebullición de al menos 60-80°C. Mezclas de sustancias cuyos puntos de ebullición difieren de 30-60°C se pueden separar por destilaciones sencillas repetidas, recogiendo durante la primera destilación fracciones enriquecidas en uno de los componentes, las cuales se vuelven a destilar. Para que la ebullición sea homogénea y no se produzcan proyecciones se introduce en el matraz un trozo de plato poroso (o agitación magnética). Destilación por arrastre con vapor: La destilación por arrastre con vapor se emplea con frecuencia para separar aceites esenciales de tejidos vegetales. Los aceites esenciales son mezclas complejas de hidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carbonílicos, aldehídos aromáticos y fenoles y se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas. En el vegetal, los aceites esenciales están almacenados en glándulas, conductos, sacos, o simplemente reservorios dentro del vegetal, por lo que es conveniente desmenuzar el material para exponer esos reservorios a la acción del vapor de agua. Los aceites esenciales son productos naturales aplicados en diferentes industrias, como son la farmacéutica, alimenticia, en perfumería, entre otros usos. Actualmente, se constituyen en productos alternativos para la elaboración de biopesticidas o bioherbicidas.

Punto de ebullición: El punto de ebullición de un compuesto químico es la temperatura que debe alcanzar éste para pasar del estado líquido al estado gaseoso; para el proceso inverso se denomina punto de condensación. La Laboratorio de Química Orgánica 1Página 1

TÉCNICAS DE DESTILACIÓN Y TEMPERATURA DE EBULLICIÓN definición exacta del punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor iguala a la presión atmosférica. Por ejemplo, a nivel del mar la presión atmosférica es de 1 atm. o 760 mlHg, el punto de ebullición del agua a esta presión será de 100°C porque a esa temperatura la presión de vapor alcanza una presión de 1 atm. 3. Datos y resultados Destilación por arrastre de vapor: Datos Masa de clavo de olor

30g

Volumen de H2O

150 ml

Volumen recolectado

10 l

Propiedades fisicoquímicas y peligrosidad de las sustancias implicadas en el proceso: Eugenol Propiedades fisicoquímicas Formula C10H12O2 molecular Masa 164.20 molecular Estado

Riesgos posibles Nocivo en caso de ingestión. Puede

físico,

g/mol Líquido Azul

aspecto: Punto de

verdoso (-12) – (-

fusión Punto de

10) °C

las vías

253°C

respiratorias. Provoca

ebullición Solubilida d en agua

Insoluble

provocar una reacción en la piel. Puede irritar

irritación ocular grave.

Laboratorio de Química Orgánica 1Página 2

Pictograma


Determinación del punto de ebullición: Datos: Numero de prueba

Temperatura en el termómetro (°c)

Prueba 1

98

Prueba 2

99

Prueba 3

98

Temperatura de Ebullición (°c) Sustancia que se sospecha Temp. Ebullición de Heptano (°C) Error (%)

98.3 Heptano 98.0 0.34

Propiedades fisicoquímicas y peligrosidad de las sustancias implicadas en el proceso Parafina Propiedades fisicoquímicas Formula molecula CnH2n+2 r Masa molecula r Estado físico, aspecto:

variable Solido blanco incoloro

Riesgos posibles No genera ningún riesgo nocivo para la salud. No hay descomposición de sustancias peligrosas. Evitar contacto con fuentes de


Pictograma

TÉCNICAS DE DESTILACIÓN Y TEMPERATURA DE EBULLICIÓN Punto de fusión Punto de ebullición

58 °C 350°C

calor que lo lleven a la ignición.

HEPTANO [5] Propiedades fisicoquímicas Formula molecul C7H16 ar Masa 100 molecul g/mol ar Estado físico, liquido aspecto incoloro : Punto de -91 °C fusión Punto de 98°C ebullici ón

Riesgos posibles Su combustión genera gases nocivos como monóxido de carbono. Puede irritar piel u ojos en contacto directo. Debido a su alta inflamabilidad evitar fuentes de calor, chispas y fuego.

Calculo: Temperatura promedio = % Error =

Pictograma

98+99+98 =98.3 3

( 98.3−98.0 )∗100 98

% Error = 0.34% 4. Diagrama de flujo del proceso: Destilación por arrastre de vapor


°C


Determinación del punto de ebullición:

5.

o b s e r v a ciones: Destilación por arrastre de vapor:


TÉCNICAS DE DESTILACIÓN Y TEMPERATURA DE EBULLICIÓN  El proceso para armar el sistema se comenzó primero instalando el balón de destilación para luego pasar al tubo de condensación y finalmente colocar las mangueras para el proceso.  Luego de agregar el clavo de olor al balón de destilación se pudo observar que cuanto más se acercaba al punto de ebullición del líquido, este tomaba un color marrón.  el vapor obtenido por la ebullición del líquido con el clavo de olor pasaba a través del tubo de condensación y este formaba pequeñas gotas que caían cada minuto aproximadamente.  La solución obtenida por arrastre de vapor poseía un aspecto lechoso y de un olor característico. Determinación del punto de ebullición:  Se hace un pequeño agujero en el recipiente con parafina solida con una espátula, antes de llevarlo a su estado líquido para la realización del experimento.  El líquido muestra a analizar es incoloro sin impurezas aparente y con un olor poco perceptible.  Se puede observar un flujo de burbujas constante saliendo del capilar cuando la temperatura rodea los 105 ° c y que disminuye cuando desciende la temperatura.  La variante en los datos obtenidos ocurrió cuando se tomó el punto de ebullición 2 veces con el mismo capilar. 6. Conclusiones: Destilación por arrastre de vapor:  Si se quiere extraer mas esencia de una muestra se requiere mucha materia prima para lograr la cantidad esperada ya que solo se obtuvo un pequeño volumen del aceite.  Para obtener una sustancia más pura se debió utilizar el sistema correcto de destilación.  El vapor que se produce por el calentamiento del clavo de olor se condensa gracias al flujo continuo de agua que pasa por alrededor del tubo hacia la probeta. Esto se debe a que hay un cambio drástico de temperatura en la sustancia Determinación del punto de ebullición:  Para medir bien el punto de ebullición no se debe dejar un ascenso de temperatura elevado pues la muestra se evapora rápidamente contribuye con el error en los datos.


TÉCNICAS DE DESTILACIÓN Y TEMPERATURA DE EBULLICIÓN  Se deduce en base a las temperaturas obtenidas en promedio que la muestra liquida que analizamos podría ser heptano

con un error

considerablemente bajo respecto a su punto de fusión teórico.  Los resultados nos muestra que la solución tiene un alto grado de pureza de ser la sustancia que se sospecha, ya que está dentro del rango de error permitido (+/- 1°C) con respecto a su punto de ebullición normal 7.

Apéndice  Aplicaciones industriales: La extracción por arrastre con vapor se emplea con frecuencia para separar aceites esenciales de tejidos vegetales. Los aceites esenciales son mezclas complejas de hidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carbonílicos, aldehídos aromáticos y fenoles; y se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas. En el vegetal, los aceites esenciales están almacenados en glándulas, conductos, sacos o simplemente reservorios dentro del vegetal, por lo que es conveniente desmenuzar el material para exponer esos reservorios a la acción del vapor de agua. Las esencias halla aplicación en numerosas industrias, algunos ejemplos son los siguientes:  Industria de productos de limpieza: como fragancias para jabones, 

detergentes, desinfectantes, productos de uso hospitalario, etc. Industria de plaguicidas: como agentes pulverizantes, atrayentes y



repelentes de insectos, etc. Elaboración de aceites esenciales: Mediante una serie de procesos tecnológicos específicos (destilación por arrastre de vapor a baja presión, destilación fraccionada a presión reducida, etc.) extrae aceites que se encuentra dentro de distintas partes de ciertos vegetales caracterizados como aromáticos.



Industria farmacéutica: Los aceites esenciales tienen propiedades medicinales y fueron utilizados desde la antigüedad para curar enfermedades. La ciencia moderna lo procesa para obtener drogas o remedios específicos para prevenir o curar afecciones tanto del ser humano como de animales. En base a sus propiedades son



ampliamente utilizados para el aparato digestivo, respiratorio, nervioso. Industria Alimenticia: Los aceites extraídos mediante la destilación con arrastre de vapor proveen a la industria alimenticia sabores y aromas característicos, muy utilizados en panaderías, confituras, golosinas, gaseosas, helados, galletas, etc.


TÉCNICAS DE DESTILACIÓN Y TEMPERATURA DE EBULLICIÓN 

Industria Química. Se utiliza para proveer aromas a productos de limpieza, tales como desodorantes ambientes, sahumerios, jabones, detergentes, lavavajillas, productos de uso hospitalarios, etc., o también



a insecticidas y desinfectantes. Industria Cosmética: Los emplea para la fabricación de colonias, perfumes, jabones de tocador, cremas de diversos tipos, shampúes, desodorantes, acondicionadores y fijadores capilares, etc.

8. Bibliografía  http://www.acofarma.com/admin/uploads/descarga/160592b2d48449841818ea79b93 fbbfc8377485c7b38/main/files/Eugenol.pdf Consultado: 12/09/15  (2) http://es.slideshare.net/RRALO/extraccion-por-arrastre-con-vapo Consultado: 12/09/15  (3) http://www.quimicaorganica.net/destilacion.html Consultado: 12/09/15  (4)https://sites.google.com/site/equipoquimicaexperimental6/pract ica-5-destilacion-por-arrastre-de-vapor Consultado: 12/09/15  [5] https://www.applichem.com/fileadmin/datenblaetter/A1809_es_ES. pdf Consultado el 06-09-15  [6]http://www.chemicaloil.com.mx/h_seguridad/HIDROCARBUROS/ HDS_HEPTANO.pdf Consultado el 13-09-15


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