O destilação simples é um procedimento em que os vapores produzidos a partir de um líquido são levados diretamente para um condensador, dentro do qual a temperatura dos vapores cai e ocorre sua condensação..
É usado para separar um componente volátil dos componentes não voláteis presentes em um líquido. Também é utilizado para a separação de dois líquidos presentes em uma solução com pontos de ebulição muito diferentes..
A destilação simples não é um método eficiente para a separação de dois líquidos voláteis presentes em uma solução. Quando a temperatura dela aumenta com o fornecimento de calor, a energia cinética das moléculas também aumenta, o que permite que elas superem a força de coesão entre elas..
Os líquidos voláteis começam a ferver quando sua pressão de vapor é igual à pressão externa exercida na superfície da solução. Ambos os líquidos contribuem para a composição do vapor formado, sendo maior o líquido mais volátil; ou seja, aquele com o ponto de ebulição mais baixo.
Portanto, o líquido mais volátil constitui a maior parte do destilado formado. O processo é repetido até que a pureza desejada ou a concentração mais alta possível seja alcançada..
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Na destilação simples, a temperatura de uma solução é aumentada até ferver. Nesse momento ocorre a transição entre os estados líquido e gasoso. Isso é observado quando um borbulhamento constante começa na solução.
O equipamento para destilação simples geralmente consiste em um queimador ou manta de aquecimento (ver imagem); frasco redondo de vidro refratário com boca esmerilada, para permitir seu acoplamento; e algumas contas de vidro (algumas usam uma vara de madeira) para reduzir o tamanho das bolhas formadas.
As contas de vidro funcionam como núcleos formadores de bolhas, que permitem que o líquido ferva lentamente, evitando o superaquecimento que resulta na formação de uma espécie de bolhas gigantes; capaz até de expulsar uma massa de líquido do frasco de destilação.
Preso à boca do frasco está um adaptador de vidro refratário com três bocas, que são feitas de vidro fosco. Um gargalo é preso ao frasco de destilação, um segundo gargalo é conectado ao condensador e o terceiro gargalo é fechado usando uma rolha de borracha..
Na imagem, a montagem não tem este adaptador; e em vez disso, através da mesma rolha de borracha, o termômetro e um conector direto para o condensador são colocados.
O condensador é um dispositivo concebido para cumprir a função que o seu nome indica: condensar o vapor que o atravessa. Pela boca superior é acoplado ao adaptador, e pela boca inferior é conectado a um balão onde são coletados os produtos da destilação..
No caso da imagem, eles usam (embora nem sempre seja correto) um cilindro graduado, para medir o volume destilado de uma vez.
A água que circula pela camisa externa do condensador, entra pela sua parte inferior e sai pela parte superior. Isso garante que a temperatura do condensador seja baixa o suficiente para permitir a condensação dos vapores produzidos no frasco de destilação..
Todas as peças que compõem o aparelho de destilação são fixadas por pinças conectadas a um suporte metálico.
Um volume da solução a ser destilada é colocado no frasco redondo com capacidade adequada..
As conexões adequadas são feitas usando grafite ou graxa para garantir uma vedação eficiente e o aquecimento da solução é iniciado. Simultaneamente, a passagem da água pelo condensador começa.
À medida que o balão de destilação é aquecido, observa-se um aumento da temperatura no termômetro, até que se chega a um ponto em que a temperatura permanece constante. Isso permanece assim mesmo se o aquecimento continuar; a menos que todo o líquido volátil tenha evaporado completamente.
A explicação para este comportamento é que foi atingido o ponto de ebulição do componente com menor ponto de ebulição da mistura líquida, em que sua pressão de vapor é igual à pressão externa (760 mm de Hg).
Neste ponto, toda a energia térmica é gasta na mudança do estado líquido para o estado gasoso que envolve a expiração da força de coesão intermolecular do líquido. Portanto, o fornecimento de calor não se traduz em aumento de temperatura..
O produto líquido da destilação é coletado em frascos devidamente rotulados, cujos volumes dependerão do volume originalmente colocado no frasco de destilação..
Você tem uma solução aquosa de álcool a 50%. Sabendo que o ponto de ebulição do álcool é 78,4 ° C e o ponto de ebulição da água é de aproximadamente 100 ° C, pode-se obter um álcool puro com uma simples destilação? A resposta é não.
Ao aquecer a mistura álcool-água, o ponto de ebulição do líquido mais volátil é inicialmente atingido; neste caso, álcool. O vapor formado terá uma proporção maior de álcool, mas também haverá uma alta presença de água no vapor, já que os pontos de ebulição são semelhantes..
O líquido coletado na destilação e condensação terá um percentual de álcool superior a 50%. Se este líquido for submetido a destilações sucessivas, uma solução concentrada de álcool pode ser obtida; mas não puro, uma vez que os vapores continuarão a arrastar a água até uma certa composição, formando o que é conhecido como um azeótropo
O produto líquido da fermentação de açúcares tem um percentual de álcool de 10%. Concentração essa que pode chegar a 50%, como no caso do Whisky, por destilação simples.
Uma solução de sal em água consiste em um líquido que pode ser volatilizado e um composto não volátil com alto ponto de ebulição: sal..
Ao destilar a solução, a água pura pode ser obtida no líquido de condensação. Enquanto isso, no fundo do frasco de destilação os sais irão se depositar.
Existe uma mistura de álcool etílico, com ponto de ebulição de 78,4ºC, e glicerina, com ponto de ebulição de 260ºC. Quando submetido à destilação simples, o vapor formado terá um percentual muito alto de álcool, próximo a 100%..
Portanto, obter-se-á um líquido destilado com um percentual de álcool semelhante ao do vapor. Isso acontece porque os pontos de ebulição dos líquidos são muito diferentes.
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