Proceso de destilación de etanol

Proceso de destilación de etanol
QuÃ−mica
Objetivo
El objetivo de la destilación es separar una sustancia de otra en una mezcla cualquiera, mediante la
aplicación de calor, la cual hace que una de las sustancias se evapore y, posteriormente, mediante
condensación; proceso que hace que el vapor se transforme en lÃ−quido, y en este estado se pueda hacer uso
de la sustancia. El caso que analizamos en este informe es el de la destilación de vino blanco (liquido
proveniente de la fermentación del jugo de uva). Con la destilación queremos separar el alcohol etÃ−lico
(etanol) del vino en sÃ−.
Introducción
En el presente informe describiremos el proceso de destilación, a través de un experimento, el cual
observaremos para conocer el proceso de destilación. El objetivo es demostrar que el método de
destilación es eficaz para la separación de las sustancias contenidas en la mezcla liquida. Para este
experimento utilizaremos vino blanco, para poder separar el alcohol etÃ−lico (etanol) mediante la aplicación
de calor, y a consecuencia de la aplicación de calor, el alcohol etÃ−lico (cuya temperatura de ebullición es
de 78ºC) se evapore más rápido que el resto de los componentes de la mezcla liquida, para luego
condensarlo a través del enfriamiento del vapor de alcohol etÃ−lico. Es bueno aclarar que el método de
destilación, para la separación de sustancias de una mezcla liquida, no solo es efectiva en el vino blanco, y
menos se limita a mezclas con alcohol etÃ−lico, sino que su efectividad se extiende a una gran “paleta” de
mezclas liquidas.
Fundamento teórico
La destilación es una operación utilizada con frecuencia para la purificación y aislamiento de lÃ−quidos
orgánicos, en nuestro caso aislamiento del etanol de la mezcla del vino blanco. La destilación aprovecha las
volatilidades y puntos de ebullición de los componentes lÃ−quidos a separar (temperatura de ebullición del
etanol = 78ºC).
La destilación depende de parámetros como: temperatura, presión. La temperatura influye en las presiones
de vapor. La presión tiene directa influencia en los puntos de ebullición de los lÃ−quidos orgánicos y por
tanto en la destilación. Puntos de ebullición, son aquellos puntos o temperaturas de compuestos puros a las
que sus presiones de vapor igualan a la presión atmosférica, produciéndose el fenómeno llamado
ebullición.
Partimos nuestra experiencia vertiendo el vino blanco en el balón de base plana. Luego, lubricamos el codo
de destilación para unir el tubo refrigerante, preparado anteriormente, con el balón de base plana y la
termocupla. El tubo refrigerante llega hasta el vaso de precipitado y la termocupla está conectada con el
multimetro que más tarde medirá la temperatura de ebullición de la mezcla.
Después de tener todo armado, ponemos el mechero bajo el balón de base plana que está separado por
una rejilla de asbesto. La llama del mechero permanecerá alta hasta que la temperatura, que nos indicará el
multimetro, llegue a 78ºC (temperatura de ebullición del etanol). AquÃ− es cuando empieza la acción.
La mezcla empieza a producir pequeñas burbujas, que indican que algo está pasando. Lo que pasa, es que
el etanol se comienza a evaporar, dejando su estado lÃ−quido para tomar un estado gaseoso. à ste pasará al
1
tubo refrigerante, que tendrá como rol condensar este vapor dejando el estado gaseoso para volver a ser
lÃ−quido, hasta llegar al vaso de precipitado. La forma de llegar al vaso será de gota en gota, hasta quedar
una pequeña cantidad de lÃ−quido transparente que serÃ−a el etanol separado del vino blanco, presente en
el balón de base plana.
Gracias a este proceso obtuvimos la separación de dos sustancias presentes en una mezcla y comprobamos
su efectividad.
Materiales
Tubo refrigerante: es un aparato de vidrio, que se usa para condensar los vapores que vienen desde el balón
de base plana, por medio de un lÃ−quido refrigerante que circula por el mismo tubo refrigerante.
Mechero: método que utilizamos para dar calor a la mezcla por destilar.
Balón de base plana: recipiente donde se almacena la mezcla a la que se le aplicará calor para destilar una
sustancia.
Multimetro: aparato que mide la temperatura de una sustancia. Sirve para saber la temperatura de ebullición.
Soporte universal: aparato que sirve para sostener los demás elementos del montaje.
Vaso de precipitado: recipiente donde cae la sustancia destilada.
Rejilla de asbesto: rejilla que separa el balón de base plana del calor del mechero.
TrÃ−pode: aparato que mantiene en altura el balón de base plana y el vaso de precipitado.
Codo de destilación: unión de tres lados entre el tubo refrigerante, la termocupla (hilo del multimetro) y el
balón de base plana.
Vino blanco: mezcla a destilar.
Datos de resultados
¿Qué tipo de mescla puede separarse por este método?
- Por este método, pueden separarse varias mesclas. Partiendo por la destilación del vino blanco. Se puede
hacer con aceites, con bebidas alcohólicas (whisky, vodka, ron, cognac, tequila, aguardientes aromáticos,
licores)
¿Qué caracterÃ−sticas deben tener las sustancias que componen la mezcla?
- Las sustancias que componen la mezcla deben tener una composición fija (uniforme e invariable). Poseen
una densidad determinada y sus puntos de fusión y ebullición son fijos, propios y no dependen de
tratamientos, métodos de preparación, etc.
¿Cuál es la función del refrigerante en la destilación?
- La función del refrigerante en la destilación es condensar los vapores que se desprenden del balón de
destilación, por medio de un lÃ−quido refrigerante que circula por éste.
Mencione todos los cambios fÃ−sicos involucrados en el proceso y explique detalladamente
- Primero presenciamos la evaporación, que refiere al proceso fÃ−sico que trata del cambio de estado, de
lÃ−quido a gaseoso en el cual el etanol se separa del vino blanco por su punto de ebullición. Luego,
2
encontramos la condensación que es cuando el vapor del etanol pasa a estado liquido cayendo en el vaso de
precipitado.
Define punto de ebullición y presión de vapor
El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado lÃ−quido a gaseoso.
La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un lÃ−quido sobre la fase
lÃ−quida, para una temperatura determinada, en la que la fase lÃ−quida y el vapor se encuentran
en equilibrio dinámico.
Esquema
Conclusión
En conclusión, la destilación es un método de separación de sustancias de una mezcla y es el
más útil para purificar lÃ−quidos. Es un proceso que consiste en calentar un lÃ−quido hasta que sus
componentes más inestables pasan a la fase de vapor y después, se enfrÃ−a el vapor para recuperar dichos
componentes en forma lÃ−quida por medio de la condensación. El objetivo principal de la destilación es
separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas inestabilidades, o sea separar los
materiales inestables de los estables. Como discusión personal, hemos llegado a la conclusión, de que para
realizar cualquier separación de mezclas primero debemos saber sobre su estado fÃ−sico,
caracterÃ−sticas y propiedades. Pensamos que es interesante realizar una mezcla, pero es tanto más
importante tener claro cuales componentes se mezclan para que la hora de separar usemos la técnica más
adecuada.
BibliografÃ−a
http://www.angelfire.com/moon2/chemyst_bacterium/tiger.htm#DESTILACIÃ N
http://html.rincondelvago.com/purificacion-por-destilacion.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullición
http://es.wikipedia.org/wiki/Destilación
http://es.wikipedia.org/wiki/Presión_de_vapor
http://www.google.cl
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensación
http://html.rincondelvago.com/destilacion_2.html
3