Proceso y Tipos de Destilación: Fundamentos y Técnicas

Proceso y Fundamentos de la Destilación

La destilación es un proceso que consiste en calentar un líquido hasta que su componente más volátil pasa a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dicho componente en forma líquida por medio de la condensación.

Alambique

El nombre alambique se extiende también a los aparatos de destilación destructiva o craqueo que están constituidos normalmente de vidrio para los laboratorios. A nivel industrial, pueden ser de acero o de hierro.

Azótropo

Un azótropo es una mezcla de alcohol y agua en la cual hierve a temperatura constante y es imposible separar sus componentes por destilación simple.

Consideraciones sobre la Ley de Raoult

La ley de Raoult fue inventada por Raoult y solo se aplica a mezclas de líquidos muy similares en su estructura química, como el benceno y el tolueno. En la mayoría de los casos, se producen amplias desviaciones de esta ley. Si un componente es solo ligeramente soluble en otro, su volatilidad aumenta anormalmente.

Tipos de Destilación

1. Destilación Fraccionada

   Si se consigue que una parte del destilado vuelva del condensador y gotee por una larga columna a una serie de placas, el vapor y el líquido interaccionan de forma que parte del agua del vapor se condensará y parte del alcohol del líquido se evaporará. Así pues, la interacción en cada placa es equivalente a una redestilación, y construyendo una columna con el número suficiente de placas, se puede obtener alcohol de 95% en una única operación.

2. Destilación por Vapor

   Si dos líquidos insolubles se calientan, ninguno de los dos se ve afectado por la presencia del otro. La mezcla siempre hierve a una temperatura menor que la de cualquiera de los componentes por separado.

3. Destilación al Vacío

   Otro método para destilar sustancias a temperaturas por debajo de su punto normal de ebullición es evacuar parcialmente el alambique. Este método es tan efectivo como la destilación por vapor, pero más caro. Cuanto mayor es el grado de vacío, menor es la temperatura de destilación. Si la destilación se efectúa en un vacío prácticamente perfecto, el proceso se llama destilación molecular. Este proceso se usa normalmente en la industria para purificar vitaminas y otros productos inestables.

4. Separación por Gravedad/Centrífuga (Nota: El texto original describe separación de gases, no destilación)

   Si una columna larga que contiene una mezcla de gases se cierra herméticamente y se coloca en posición vertical, se produce una separación parcial de los gases como resultado de la gravedad.

5. Destilación Destructiva

   Cuando se calienta una sustancia a una temperatura elevada, descomponiéndose en varios productos valiosos, y esos productos se separan por fraccionamiento en la misma operación, el proceso se llama destilación destructiva.

Aislamiento de Sustancias (Extracción Líquido-Líquido)

¿Cómo se aísla una sustancia a identificar de una fase acuosa?

Se coloca en un embudo de separación la mezcla acuosa que contiene la sustancia que se desea aislar y solubilizar. Se agrega cloroformo y se separa del agua y de los demás componentes. Se deja reposar el embudo con el contenido a fin de que se separen las dos capas. Se deja salir el agua con sus solutos disueltos, luego se evapora el cloroformo quedando la sustancia aislada y purificada.

Características del Coeficiente de Reparto Molar

• Los solventes deben ser inmiscibles y hay una relación de concentración entre las dos fases.
• Ambos deben estar en contacto.
• La separación debe llevarse a cabo a una temperatura de referencia.
• KAB es independiente y exclusivo para cada sustancia.
• KAB es independiente de las otras sustancias presentes como soluto en la mezcla.
• Los solventes deben estar en equilibrio.