Destilação

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Ilustração de destilação conforme costuma ser realizada em laboratório
Ilustração de destilação conforme costuma ser realizada em laboratório

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Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

A destilação é o processo de separação de misturas homogêneas mais empregado em laboratórios de Química. Essa técnica baseia-se na diferença de pontos de ebulição entre as substâncias que compõem a mistura. Existem dois tipos desse processo: a destilação simples e a destilação fracionada. A aplicação de cada um depende do tipo de mistura que se deseja separar.

No caso de misturas do tipo sólido-líquido, costuma-se utilizar a destilação simples. Um exemplo é a separação de uma mistura de água e sal:

A mistura é colocada no balão de fundo redondo e aquecida. O ponto de ebulição da água é bem menor que o do sal, por isso ela entra em ebulição primeiro. O vapor da água sobe e passa para a outra vidraria que está conectada ao balão, isto é, ao condensador. Esse equipamento possui uma mangueira acoplada a ele que permite a passagem da água vinda da torneira por suas paredes. Assim, ao entrar em contato com as paredes internas do condensador que estão resfriadas, o vapor liquefaz-se (condensa-se), voltando para a fase líquida. A água líquida é recolhida na outra extremidade com um erlenmeyer ou um béquer, enquanto o sal permanece no balão de fundo redondo. O esquema da aparelhagem utilizada nesse processo pode ser visto a seguir:

Esquema de aparelhagem usada em destilação simples em laboratório
Esquema de aparelhagem usada em destilação simples em laboratório

A destilação fracionada costuma ser utilizada para separar misturas do tipo líquido-líquido. Porém, essas misturas não podem ser azeotrópicas, pois conforme explica o texto Misturas eutéticas e azeotrópicas, esse tipo de mistura comporta-se como uma substância pura durante o processo de ebulição. Isso significa que todos os componentes da mistura entram em ebulição ao mesmo tempo, sendo assim, a destilação não funciona nesse caso.

A destilação fracionada consiste em colocar entre o balão de fundo redondo e o condensador outra vidraria que funciona como um obstáculo para a passagem dos vapores. Esse equipamento costuma ser a coluna de fracionamento. Isso é necessário porque os líquidos entram em ebulição em temperaturas próximas.

Assim, imagine uma mistura formada por água e álcool. Este entra em ebulição primeiro (cerca de 79ºC) e começa a subir, mas, a 100ºC, a água também evapora. O álcool vence os obstáculos da coluna de fracionamento, pois a temperatura já está superior ao seu ponto de ebulição, enquanto o vapor de água não os vence e retorna para o balão.

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Esquema de aparelhagem usada em destilação fracionada em laboratório
Esquema de aparelhagem usada em destilação fracionada em laboratório

Os processos de destilação são muito usados na indústria. Veja dois exemplos:

* Produção de álcool: O caldo de cana fermentado passa por um processo de destilação dos alambiques. Esse processo pode ser repetido, e o resultado são bebidas com teores mais elevados de álcool. Alguns exemplos de bebidas destiladas são a cachaça, uísque, conhaque, rum e tequila.

As partes de um alambique assemelham-se na ordem e na funcionalidade às peças que constituem um aparelho para destilação simples em laboratório. A fornalha corresponde, por exemplo, ao bico de Bunsen que aquece a mistura; o tacho de aquecimento corresponde ao balão de fundo redondo; a serpentina de resfriamento, ao condensador; e o recipiente coletor do álcool, ao béquer.

Ilustração de um velho alambique de cobre acima e alambique de verdade na parte inferior da imagem
Ilustração de um velho alambique de cobre acima e alambique de verdade na parte inferior da imagem

* Refino do petróleo: O petróleo bruto consiste em uma mistura complexa de hidrocarbonetos, além de pequenas quantidades de nitrogênio, oxigênio e enxofre. O petróleo é levado para as refinarias onde passa por uma destilação fracionada para a obtenção de suas frações, ou seja, não se obtém cada substância pura, mas sim grupos com um número menor de compostos orgânicos, principalmente hidrocarbonetos que possuem massas molares próximas.

Cada fração entra em ebulição em determinadas faixas de temperatura, assim, a torre de destilação usada nas refinarias de petróleo possui uma fornalha na parte de baixo onde é colocado o petróleo, que é aquecido a cerca de 400ºC. A torre possui vários pratos ou bandejas que apresentam temperaturas diferentes. Assim, as frações formadas por compostos de menores massas molares têm os pontos de ebulição menores e vão subindo até chegar ao prato que possui a temperatura em que eles se condensam, quando são recolhidos. Já as frações de maiores pontos de ebulição ficam no fundo do recipiente no estado líquido ou nas bandejas de níveis menores.

Torres de destilação em refinaria de petróleo
Torres de destilação em refinaria de petróleo


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química





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