Destilação Simples é um processo que permite a separação de um líquido de uma substância não volátil (tal como um sólido, p.ex.), ou de outro(s) líquido(s) que possue(m) uma diferença no ponto de ebulição maior do que cerca de 80o C. É um método rápido de destilação, e deve ser usado sempre que possível - é uma técnica rápida, fácil e, se respeitado seus limites, eficaz.

A figura.001 ilustra um aparelho de destilação

simples. Clique em seus componentes para mais

detalhes.

figura.001

Aparelho para Destilação Simples

Balão de DestilaçãoA solução a ser destilada é aquecida no balão de destilação.

Aumentando-se a temperatura da solução, esta chega a ebulicão, e o vapor é forçado a passar pelo condensador. Dentro do balão são adicionadas algumas pedrinhas de porcelana, que, devido a alta porosidade fornecem uma grande superfície de contado para as microbolhas que se formam na solução, controlando-as, evitando

um excesso de turbulência na ebulição.

A evaporação

Olhe atentamente para a figura ao lado: esta representa um líquido A em três condições diferentes; em (a) o líquido está a temperatura ambiente; em (b) o líquido está em ebulição e em (c) o ar de dentro do recipiente foi retirado (pressão reduzida). Perceba que em (a) algumas moléculas do líquido estão no estado de vapor, porém estas não conseguem ultrapassar a barreira do ar atmosférico, ou seja, vencer a pressão atmosférica. Quando aquecemos o líquido A, a pressão de sua fase de vapor se iguala à pressão atmosférica, e este entra em ebulição (b). O efeito é o mesmo se retirarmos parte das moléculas de ar do recipiente: o líquido entra, também, em ebulição (c), porém com uma menor pressão de vapor, e

menor temperatura.

Condensador O condensador é um tubo de vidro cercado por um fluxo contínuo

de água termostatizada. O vapor, vindo do balao, entra em contato com as paredes frias do condensador e condensa. O líquido é,

então, recolhido no recipiente. Este líquido é chamado DESTILADO, e o líquido remanescente no balão é chamado

RESÍDUO de destilação.

http://www.qmc.ufsc.br/qmc5230/aula02/destsimples.html

A destilação simples serve para a separação de uma mistura homogênea de sólido e líquido, como NaCl e H2O, por exemplo. É importante que os pontos de ebulição das duas substâncias sejam bastante diferentes. A solução é colocada em um balão de destilação, feito de vidro com fundo redondo e plano, que é esquentado por uma chama. A boca do balão é tampada com uma rolha, junto com um termômetro. O balão possui uma saída lateral, inclinada para baixo, na sua parte superior. Nessa saída é acoplado o condensador.

O condensador é formado por um duto interno, onde em volta desse duto passa água fria corrente. Esse duto desemboca em um béquer ou erlenmeyer.

Processo de destilação

A solução no balão é esquentada, até que o líquido com menor ponto de ebulição comece a evaporar. Ao evaporar, ele só tem o condensador como caminho a seguir. As paredes do condensador são frias, pois a sua volta passa água fria. Ao entrar em contato com essas paredes frias, o vapor se condensa, retornando ao estado líquido. Após algum tempo, todo o líquido de menor ponto de ebulição terá passado para o béquer, e sobrará a outra substância, sólida, no balão de vidro.

/www.infoescola.com/quimica/destilacao-simples/

A destilação é o modo de separação baseado no fenômeno de equilíbrio líquido--vapor de misturas. Em termos práticos, quando temos duas ou mais substâncias formando uma mistura líquida, a destilação pode ser um método adequado para purificá-las: basta que tenham volatilidades razoavelmente diferentes entre si.

Um exemplo de destilação que tem sido feito desde a antigüidade é a destilação de bebidas alcoólicas. A bebida é feita pela condensação dos vapores de álcool que

escapam mediante o aquecimento de um mosto fermentado. Como o ponto de ebulição do alcool é menor que o da agua presente no mosto, ocorre a separação entre a água e o alcool, aumentando a concentração deste na bebida. O vapor que escapa da mistura aquecida é capturado por uma serpentina refrigerada que o devolve ao estado líquido, mas em recipiente separado.

O petróleo é um exemplo moderno de mistura que deve passar por várias etapas de destilação antes de resultar em produtos realmente úteis ao homem: gases (um exemplo é o gás liquefeito de petróleo ou GLP), gasolina, óleo diesel, querosene, asfalto e outros.

O uso da destilação como método de separação disseminou-se pela indústria química moderna. Pode-se encontrá-la em quase todos os processos químicos industriais em fase líquida onde for necessária uma purificação.

Em teoria, não se pode purificar substâncias até 100% de pureza através da destilação. Para conseguir uma pureza bastante alta, é necessário fazer uma separação química do destilado posteriormente.

A destilação tem suas limitações. Não se pode separar misturas azeotrópicas por destilação comum.

A destilação é a separação de uma mistura líquida nos seus componentes por meio de fervura seguida da condensação do vapor. Os vários componentes condensam a diferentes temperaturas, o que permite que sejam separados uns dos outros.

A destilação simples é uma técnica usada na separação de um líquido volátil de uma substância não volátil. Não é uma forma muito eficiente para separar líquidos com diferença de pontos de ebulição próximos. Quando uma substância pura é destilada à pressão constante, a temperatura do vapor permanece constante durante toda a destilação. O mesmo comportamento é observado com misturas contendo um líquido e uma impureza não volátil, uma vez que o material condensado não está contaminado pela impureza.

No caso de misturas líquidas homogêneas (soluções ideais), a pressão total do vapor, a uma determinada temperatura, é igual à soma das pressões parciais de todos os componentes (Lei de Raoult), a composição de vapor da mistura em relação a cada componente depende também das pressões parciais, segundo a Lei de Dalton, revela que, para uma mistura ideal, o componente mais volátil tem maior fração molar na fase vapor do que na fase líquida em qualquer temperatura.

Para uma solução ideal, o ponto de ebulição da mistura é definido como a temperatura na qual a soma das pressões parciais dos componentes é igual à pressão atmosférica. Como a pressão de vapor total da mistura é intermediária entre as pressões de vapor dos componentes puros, o ponto de ebulição da mistura também será intermediário entre os pontos de ebulição das substâncias puras.

O aquecimento da massa líquida poderia resultar em ebulição tumultuosa, que deve ser evitada, adicionando-se a mistura ainda fria algumas pedras porosas.

Neste caso bolhas de ar contidas nas pedras são eliminadas pelo aquecimento, as quais devido a um aumento de pressão interna vencem a pressão da coluna do líquido sendo expelidas com o rompimento da tensão superficial.

Uma distribuição homogênea de calor na massa líquida deve ocorre também para evitar a ebulição tumultuosa, com formação de bolhas de vapor por todas as partes ao mesmo tempo impede o superaquecimento.

Informações secundárias

Lei de Raoult é dedicada a François-Marie Raoult (1830-1901) e afirma que a pressão parcial de cada componente em uma solução ideal é dependente da pressão de vapor dos componentes individuais e da fração molar dos mesmos componentes.

Uma vez alcançado o equilíbrio na solução, a pressão de vapor total da solução é:

e a pressão de vapor individual ou pressão parcial de cada componente é

Onde:

(P i) puro ou Pi é a pressão de vapor do componente puro;

Xi é a fração molar do componente na solução.

Como conseqüência, com o aumento do número de componentes em uma solução, a contribuição individual de cada componente na pressão de vapor diminui, já que a fração molar de cada componente diminui a cada acréscimo de um novo componente. Se um soluto puro tem pressão de vapor zero (isto é, não evapora) e é dissolvido em um solvente, a pressão de vapor da solução final (solvente-soluto) será menor que o do solvente puro.

Esta lei é válida estritamente apenas se a ligação entre, por exemplo, as moléculas de diferentes líquidos em uma mistura for qualitativamente igual à ligação entre moléculas dos próprios líquidos individualmente (que é a condição de uma solução ideal).

Portanto, a comparação entre valores de pressões de vapor reais e valores preditos pela lei de Raoult permite obter informações sobre a força relativa da ligação entre os líquidos presentes na mistura estudada.

Por exemplo, se o valor real for menor que o valor esperado, é porque menos moléculas escaparam da solução líquida para a fase vapor, isto pode ser explicado ao afirmar que a força de ligação entre as moléculas dos diferentes líquidos é mais forte do que a ligação dentro dos próprios líquidos individualmente, de forma que menos moléculas têm energia suficiente para escapar à fase vapor. Se, porém, o valor real é maior que o valor esperado, é porque mais moléculas escaparam para a fase vapor devido à ligação mais fraca entre as diferentes moléculas da mistura.

A partir da Lei de Raoult também é possível observar que em uma solução ideal de dois líquidos voláteis, a pressão de vapor total (em uma dada temperatura) varia linearmente com a composição da solução de P2* a P1* quando X1 varia de 0 à 1, como pode ser observado na figura a baixo.

Experimento

Objetivo:

Separar misturas de líquidos com partes de ebulição distantes.

Aplicar a Lei de Raoult.

Procedimento:

1. Montar a aparelhagem característica da destilação simples;

2. Introduzir 120 mL de mistura Álcool/Água em um balão de fundo redondo;

3. Ligar a manta de aquecimento, não esquecendo de colocar em circulação água de resfriamento no condensador;

4. Recolher o destilado em um cilindro graduado, anotando a partir da primeira gota (instante zero), de 5mL em 5mL , a temperatura dos vapores do balão até recolher 60mL de destilado;

5. Desligar a manta de aquecimento e depois interromper a circulação de água de resfriamento;

6. Determinar a densidade e temperatura do destilado e do resíduo.

Tabela de Volume x Temperatura x Tempo (1ª gota à 60 mL)

( mL)

T ( ºC )

t (s)

1ª gota

81

0

5 mL

81

54

10 mL

81

124

15 mL

81

268

20 mL

82

338

25 mL

82

392

30 mL

82

410

35 mL

82

484

40 mL

82

560

45 mL

82

633

50 mL

83

710

55 mL

83

791

60 mL

83

871

Tabela de valores dos líquidos (inicial, destilado e resíduo)

Frações

T(ºC)

d(g/mL)

Mistura inicial

19

0,925

Destilado

19

0,850

Resíduo

21

0,965

( Espaço reservado para os cálculos)

Conclusão

A destilação simples consiste na vaporização de um líquido por aquecimento, seguida da condensação do vapor e recolhimento do condensado num frasco apropriado.

O condensador permite que a mistura seja aquecida na temperatura de ebulição do solvente, sem que esta seja perdida para a atmosfera.

O ponto de ebulição é a temperatura em que o vapor e o líquido estão em equilíbrio a uma dada pressão. O ponto de ebulição das misturas varia dentro de um intervalo de temperatura que depende da natureza e das proporções dos seus constituintes.

O aumento de calor de um líquido em ebulição não produzirá elevação do seu ponto de ebulição, pois o calor absorvido é todo consumido em formas de bolhas de vapor, o que resulta num aumento da velocidade da destilação.

A destilação simples tem aplicação para separar um líquido de impurezas não voláteis (em solução no líquido) de um solvente usado numa extração, ou excepcionalmente, para separar líquidos de ponto de ebulição afastados.

Bibliografia

http://www.ebah.com.br/destilacao-simples-e-fracionada-pdf-a15499.html

Teresa S. Simões e outros Técnicas Laboratoriais de Química

Dicionário Ilustrado do Conhecimento Essencial- Selecções do Reader s Digest

Anexos

Comentários

1.1 O que é uma mistura?

Mistura é todo o material constituído por duas ou mais substâncias puras chamadas componentes da mistura. Ao contrário da substância pura, tem composição variável e,conseqüentemente, densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição e outras propriedades variáveis.

1.2 Obtendo substâncias puras a partir de misturas

Um dos grandes desafios da Química sempre tem sido a obtenção de substâncias puras a partir de misturas, já que a maioria dos materiais presentes na natureza é formada por misturas de substâncias. E como já se sabe, é possível saber se uma espécie de matéria é substância pura ou mistura através das análises de suas propriedades específicas. Se o resultado das análises indicar uma mistura de várias substâncias e se queira isolar as substâncias puras presentes será necessário escolher um método adequado de purificação.

E como nosso interesse é depositado na separação de duas fases – uma líquida e uma sólida – utilizaremos o método da destilação simples, que nada mais é que um processo de separação (purificação) que se baseia na diferença entre os pontos de ebulição dos componentes da mistura.

2 - Objetivo

2.1 Realizar o desdobramento da mistura, utilizando o método de separação da destilação simples.

2.2 Concluir se realmente a destilação simples separará a mistura desejada.

3 - Materiais

3.1 Na prática da destilação foram usados os seguintes materiais:

*      balão de destilação*      cabeça de destilação*      condensador*      funil comum*      garras e mufas*      garra para fixação de termômetro (não foi usado)*      mangueiras de látex*      manta aquecedora*      pérolas de vidro*      erlenmeyer (50mL)*      suporte universal*      termômetro (não foi usado)*      unha  4- Reagentes

4.1 Amostra: Solução aquosa de Cloreto de Sódio (NaCl).

5 - Metodologia

5.1 Primeiramente, tranferiu-se a amostra de NaCl para o balão de destilação. Adicionou-se de 3 a 5 pérolas de vidro e se deu continuidade com a montagem da aparelhagem de destilação simples.

Coma aparelhagem já devidamente montada e ligada, aqueceu-se lentamente a mistura de modo que a destilação ocorra vagarosamente e recolhendo o destilado até aproximadamente 35mL, não esquecendo de mencionar que o primeiro mL foi rejeitado, por motivo de contaminação.

Em seguida foram devolvidas as alíquotas recolhidas e o resíduo da destilação em recipiente adequado, desligou-se a manta de aquecimento e se esperou até o esfriamento do sistema,procedendo com o desmanche do sistema e a limpeza do material utilizado.     6- Resultados

6.1 Foi apurado que, a experimentação ocorreu de modo adequado e não houve sequer alguma anormalidade decorrente do mesmo.      

7 - Discussão

A seguir, veremos pequenos detalhes não relatados ou não muito bem esclarecidos anteriormente, ocorridos durante a prática.

7.1 A solução é aquecida até a ebulição, etapa em que ocorre a vaporização apenas da fase líquida. O vapor, ao ser expulso do balão de destilação, dirigi-se para o condensador,que é refrigerado a água; quando entra em contato com suas paredes frias, condensa-se retornando ao estado líquido. Em seguida, escorre pelo condensador, atingindo a unha; onde é recolhido em um frasco apropriado e recebe o nome de destilado (nesse caso, água destilada).No final desse processo o destilado fica retido no frasco e o sólido, no balão.

8 - Conclusão

8.1 Concluiu-se que a destilação simples é o método mais eficaz para a separação de misturas sólido-líquido, separando toda a solução em H2O (água) e NaCl (sal de cozinha)

Aparelhagem utilizada na destilação.

A destilação simples é usada para separar Substâncias presentes em misturas homogêneas envolvendo sólidos dissolvidos em líquidos.

Misturas são formadas por duas ou mais substâncias, e se classificam em homogêneas ou heterogêneas.

Material:

• 1 colher (de sopa) de sal; • Água; • Recipiente (copo); • Aparelho próprio para destilação.

Procedimento:

1. Misture bem o sal e a água em um recipiente;

2. Coloque a mistura no balão de destilação;

3. Realize o procedimento de destilação.

Conclusão:

O sal se dissolveu na água, durante o processo a água vai ser evaporada e o sal ficará no balão de destilação. Com este processo foi possível separar o sal da água, é o mesmo que acontece nas salinas, só que lá a evaporação da água é feita ao ar livre.

Por Líria Alves Graduada em Química Equipe Brasil Escola

http://www.educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/destilacao-simplesexperimento.htm