Fisicoquímica aplicada a la ingeniería

Departamento de Biofísica

Fisicoquímica aplicada a la ingeniería

Alumnos:

María Fernanda Domínguez Martínez

Diego Eduardo Rivera Toxqui

Profesor:

Noé Lizarraga

DESTILACIÓN

La destilación proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación. El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles. En la evaporación y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos volátil; el componente más volátil, casi siempre agua, se desecha. Sin embargo, la finalidad principal de la destilación es obtener el componente más volátil en forma pura. Por ejemplo, la eliminación del agua de la glicerina evaporando el agua, se llama evaporación, pero la eliminación del agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilación, aunque se usan mecanismos similares en ambos casos.

Destilación simple

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En la destilación simple, la mezcla se calienta hasta su temperatura alcanza el punto de ebullición de la sustancia más volátil en la mezcla. Esta sustancia se hierve apagado y puede ser condensada para volver a forma líquida. Este proceso puede repetirse hasta que cada componente de la mezcla se ha separado de los demás.

La destilación simple sólo se utiliza para mezclas donde la diferencia de punto de ebullición entre los componentes en la mezcla es 50 grados centígrados o más. Si la diferencia de puntos de ebullición es inferior a 50, el destilado será demasiado impuro para su uso, porque mucho de los otros compuestos en el destilado habrá evaporado junto con el compuesto que se desea separar. Mezclas de etanol y agua deben estar separadas por otra técnica llamada destilación fraccionada.

Se utiliza con frecuencia en el laboratorio, especialmente en química orgánica, donde muchos de los compuestos que químico necesita separar exhiben una diferencia bastante amplia en los puntos de ebullición que la destilación simple se vuelve factible. Destilación simple también se utiliza en la industria petroquímica para separar los componentes de petróleo crudo y de la destilación del agua de mar.

Aplicaciones

El proceso de separar el etanol del agua producto de su obtención en laboratorios, se requiere de un proceso de destilación azeotrópica, en el que se adiciona benceno u otros componentes para liberar la mezcla y permitir la separación. En la obtención de combustibles orgánicos líquidos, a menudo se emplea el carbón o la madera en un procedimiento de destilación en seco, para así condensar los gases emitidos en su combustión y emplearlos en diversos procesos industriales. Otro proceso de destilación en seco, consistente en quemar sales minerales y obtener de ellas, a partir de la emanación y condensación de gases, diversas sustancias minerales de alta utilidad industrial. Este aparato inventado en la antigüedad árabe para producir perfumes, medicinas y alcohol a partir de frutas fermentadas, emplea los principios de la destilación mediante el calentado de sustancias en su pequeña caldera y el enfriamiento de los gases producidos en un serpentín enfriado en un nuevo recipiente.

La producción de perfumes. A menudo se emplea la destilación con vapor de arrastre en la industria de la perfumería, mediante el hervor de agua y ciertos tipos de flores conservadas, de manera de obtener un gas prendado del olor que, al condensarse, pueden ser empleados como líquidos de base en perfumes. Obtención de bebidas alcohólicas. Obtención de agua destilada.

La purificación extrema del agua se produce a partir de un proceso de destilación que le extrae todos los posibles solutos que contenga. Obtención de aceites. Obtención de piridina. Se le obtiene a menudo a partir de la destilación del aceite obtenido, a su vez, de la destilación destructiva de huesos.

Obtención de azúcares. A partir de coco y otras sustancias naturales, puede obtenerse ciertos azúcares mediante una destilación que extrae el agua por evaporación y permite a los cristales de azúcar permanecer. Obtención de glicerina. El proceso para obtener glicerina casera incluye la destilación de restos de jabón, pues esta sustancia proviene de la degradación de ciertos lípidos.

Destilación fraccionada

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La destilación fraccionada es un proceso que forma parte de los diferentes tipos de destilaciones, el cual forma parte de los principios de la física pero es utilizado dentro de la química para separar diversas mezclas liquidas las cuales por lo general se encuentran con una consistencia homogénea. Es decir, se emplea cuando su usuario necesita separar una solución liquida, haciéndose valer de los estados de la materia, logrando llevar a uno de los dos líquidos que componen a su mezcla a un punto de ebullición, logrando evaporarla y separarla.

Este es un proceso en el cual se consiguen unir dos mezclas diferentes con diversos fines, como eliminar ciertos elementos de una de las mezclas, conseguir armar una mezcla de forma unísona, pero por sobre todo eliminar residuos existentes dentro de la mezcla principal.

Este método, no es algo muy novedoso debido a que se usa desde las primeras civilizaciones, aunque de una forma más rudimentaria. Aunque en un principio no se conocía de forma completa sus usos, con el paso del tiempo fue adaptándose a las diversas necesidades del ser humano.

Este sistema se usa mayormente en las industrias, no solo con meas simples de dos líquidos, los cuales por lo general son alcohol o agua junto a otros elementos como diversas fermentaciones o también compuestos como el nitrógeno líquido; su no que sirve para mezclas mucho complejas como lo son las partes orgánicas en el alquitrán que se encuentra dentro del petróleo sin procesar.

Todo este proceso se consigue gracias a un elemento dentro de sus estructura de destilación llamada torre de burbujeo, en ella las placas que lo componen se encuentran de manera horizontal, las cuales se encuentran separadas por unos centímetros y son ellas quienes juegan un papel fundamental dentro del proceso.

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