INFORME DESTILACIÓN A PRESIÓN REDUCIDA

DESTILACIÓN A PRESIÓN REDUCIDA

Brandon S. Gómez M

RESUMEN

En este informe se reportan los datos y el análisis de los mismos, obtenidos en la práctica de destilación a presión reducida, la muestra original a la que se le realizó este proceso fue una mezcla impura de sec-butanol que tenía un color café rojizo. Diferente a las anteriores destilaciones esta se realiza con vacío, que es lo que caracteriza este proceso.

Palabras Clave: Presión, Matraz de Claisen, Pinza Mohr, Nomograma, Presión de Vacío

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INTRODUCCIÓN

La destilación a presión reducida consiste en disminuir la presión externa para que la presión de vapor del líquido se iguale con ella a una temperatura inferior a la del punto de ebullición a presión atmosférica. De esta forma la destilación puede llevarse a cabo a una temperatura más baja, sin afectar la sustancia a destilar. Se utiliza cuando el punto de ebullición del líquido a destilar es muy elevado, lo que requiere calentar enérgicamente para destilarlo a presión normal, para evitar ese derroche de energía se requiere una destilación a presión reducida la cual veremos a continuación.

MARCO TEÓRICO

Muchas sustancias que poseen puntos de ebullición altos (superiores a 150°), pueden descomponerse, oxidarse, o sufrir reordenamientos moleculares al ser calentadas a temperaturas cercanas o aún inferiores a sus puntos de ebullición.

Algunas veces las sustancias contienen impurezas que pueden catalizar tales reacciones al someterlas a elevadas temperaturas. Cuando se desean purificar o separar compuestos con las características anteriores, la destilación a presión atmosférica resulta inconveniente.

Estos problemas pueden ser resueltos adecuadamente efectuando la destilación a presiones menores que la atmosférica, puesto que al disminuir la presión sobre la superficie del líquido, este ebullirá a una temperatura más baja. De esta manera se evita el deterioro del líquido y además se puede ahorrar combustible y tiempo, pues la destilación se efectúa más rápidamente.

Una aplicación especial de este principio, es la destilación a presión reducida de compuestos que forman azeótropos a presión atmosférica.

El fundamento de la técnica consiste en disminuir la presión externa para que la presión de vapor del líquido se iguale con ella a una temperatura inferior al punto de ebullición normal. Este tipo de destilación a vacío es aplicable tanto a la destilación simple como a la fraccionada.

A diferencia de otras destilaciones, en esta se requiere que el sistema esté totalmente cerrado, debido a que una abertura podría provocar que la presión dentro del montaje se iguale con la ambiente.

Para la destilación a presión reducida se requiere conocer el punto de de ebullición de dicho compuesto a una presión diferente, haciendo uso de Nomogramas o diagramas de Presión de saturación vs Temperatura.

Curva Psat vs T: Este tipo de curvas describen el punto de ebullición de una sustancia pura, a diferentes presiones se tendrá una temperatura diferente a la cual la sustancia pura ebulle.

Con ayuda de la ecuación de Antoine, y las respectivas constantes para esta ecuación del sec butanol, se graficó la figura 1, la cual describe la temperatura de ebullición del sec-butanol a diferentes presiones.

Figura 1.

Gráfica de Presión de Saturación vs Temperatura

DIAGRAMA DE PROCEDIMIENTO

MONTAJE

Figura 2.

Montaje de destilación a presión reducida («Destilación al vacío», s. f.)

RESULTADOS

Identificación de la muestra:

La mezcla a separar constaba de una sola fase de color café claro, el interés de la práctica estaba dirigido a separar el Sec butanol de los demás compuestos presentes en la mezcla. Según la ecuación de Antoine los puntos de ebullición a las presiones trabajadas serían

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