RECUPERACIÓN DE DISOLVENTES POR DESTILACIÓN

INTRODUCCIÓN

Los disolventes orgánicos son compuestos volátiles que se utilizan solos o en combinación de otros agentes para disolver materias primas, productos o materiales residuales, y son considerados residuos peligrosos.

El sector industrial que emplea este tipo de productos es muy amplio; fabricación de automóviles, fibras artificiales, pinturas, barnices, papel, tintas, vidrio, resinas, la industria farmacéutica , la industria química en general, etc.

El reconocimiento al problema de los desechos orgánicos a nivel ambiental contempla la necesidad de recuperar, los disolventes empleados en los procesos industriales. Uno de los métodos más eficaces para tal efecto es el proceso fisicoquímico conocido como destilación, el cual se basa en una propiedad muy importante de los líquidos que es el punto de ebullición. La destilación puede servir para resolver un grave problema con el que cotidianamente se enfrentan la industria y la sociedad, la deplorable contaminación del medio ambiente que incluye al agua, la tierra y el aire.

OBJETIVO.

Conocer los principios que rigen la separación de líquidos por destilación, conocer los diferentes tipos de destilación, aplicar el método de destilación fraccionada para separar y purificar una mezcla binaria de disolventes

OBSERVACIONES

Destilación fraccionada.

• Se agregó un trozo de vidrio al matraz.

• El matraz que contenía la mezcla comenzó a sudar, empapando las paredes del mismo.

• El punto de ebullición alcanzado fue de 30°C en donde comenzó a destilarse un líquido.

• Posteriormente bajó la temperatura del sistema a 35°C donde ya no se destiló nada, y la temperatura permaneció constante, por lo que terminamos ahí la destilación.

• En el primer destilado obtenido se puede observar que se separan dos líquidos, en general para todas las destilaciones obtenidas se observó el mismo fenómeno.

• Se obtuvieron únicamente 11.2mL de Cloruro de metileno en la destilación

Destilación Simple.

• A parte de las observaciones mencionadas anteriormente, en la destilación simple el segundo punto de ebullición alcanzado fue de 70°C.

• En los primeros destilados también se observa que se separan dos líquidos, posteriormente esta separación ya no es tan clara, y finalmente en el último tubo de ensaye sólo se observaba un líquido homogéneo.

RESULTADOS

Moléculas de los compuestos

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

• Se le añade un trozo de vidrio al líquido a destilar para evitar que este se sobrecaliente y forme una gran burbuja de vapor en el seno del mismo, hirviendo así normalmente al alcanzarse la temperatura de ebullición. Si se eleva el punto de ebullición, entonces los poros del vidrio se llenan de líquido y ésta pierde su efectividad, regulando el sistema.

• Al calentar el líquido a destilar y alcanzar la temperatura de ebullición, comienza la producción apreciable de vapor, condensándose parte del mismo en el termómetro y en las paredes del matraz, es por ello que se empaña.

• El primer compuesto que se obtuvo de la destilación fue el Cloruro de metileno, ya que su punto de ebullición es de 39.8°C. En la fig.4, el primer tubo de ensaye corresponde a la primera destilación, a la que ya se le agregó agua. Podemos observar que se ve una separación entre estos dos líquidos, esto ocurre porque el Cloruro es insoluble en agua. El líquido de la parte de arriba es el Cloruro de metileno, y el de la parte de abajo es el agua, pues el Cloruro es más denso que el agua y tiende a subir.

• El segundo compuesto en destilar es el Isopropanol, ya que su punto de ebullición es de 82.5°C. En la Fig.4, el tercer tubo de ensaye corresponde al segundo compuesto destilado, al que ya se le agregó agua. Podemos observar que ya solo se observa un líquido homogéneo, pues el Isopropanol es soluble en agua.

La fig. No. 5 nos indica como es el comportamiento de las temperaturas y la destilación en la columna de fraccionamiento.

• Al efectuar la destilación se comenzó a hervir la mezcla lentamente, empezando a destilar a 30°C, para que una vez iniciada la ebullición (37-38°C), la temperatura permaneciera constante, es decir entrara en equilibrio térmico. Es aquí donde se destila la fracción 1 , que corresponde al Cloruro de metileno, debido a que su punto de ebullición es de 39.8°C y el tiempo en que se realiza es casi la mitad del tiempo total de la destilación, es decir es muy lenta.

• Después de que la mayor parte del Cloruro haya abandonado la disolución, la temperatura de vapor asciende rápidamente hasta el punto de ebullición del Isopropanol, que condensa como fracción 3, ya que el punto de ebullición es de 82.5°C. El tiempo en que se lleva cabo la segunda destilación es más rápido.

• La fracción 2, corresponde a una mezcla de Cloruro e Isopropanol, que se forma mientras la temperatura de vapor esta cambiando desde el punto de ebullición del Cloruro de metileno hasta el del Isopropanol. Ésta representa sólo al décima parte de la mezcla inicial.

En el caso de la destilación fraccionada que nosotros realizamos en el laboratorio, sólo se pudo llegar a destilar la fracción 1, es decir el Cloruro de metileno, ya que después de realizada ésta, la temperatura bajó a 35°C permaneciendo constante y sin obtener destilado. Podemos atribuir esto al hecho de que nuestra fuente de calentamiento no llegaba a proporcionarle el suficiente calor a la columna de destilación, ya que se encontraba a una altura mayor , y por lo tanto necesitaríamos mas tiempo para hacerla llegar a los 80°C y que empezara a destilar el Isopropanol , como fue el caso de la destilación simple.

• Se obtuvo un volumen de 11.2mL de Cloruro de metileno en la destilación (Ver tabla 1), y en el matraz quedaron 16mL, lo cual nos indica que parte del Cloruro quedó en el matraz como mezcla con Isopropanol y otra parte se perdió durante la recolección del destilado, ya que este proceso fue muy incomodo debido a que estaba en alto.

• Para la destilación que realizó el equipo 1, podemos ver

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