REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA
NÚCLEO PORTUGUESA
SEDE GUANARE
Bachiller:
Marzola L., David A.
Cédula de identidad:
24018961
Carrera:
Ing. de Sistemas A
Profesor:
Medina, Mary Y.
Guanare, diciembre de 2014.
RESUMEN
El siguiente experimento busca separar de la forma más eficiente la
acetona de una mezcla hecha de agua destilada con acetona mediante la
aplicación de calor para luego condensar el gas producido a diferentes
temperaturas de ebullición antes de alcanzar el punto de ebullición del
agua. Con esto obtener la acetona en diferentes recipientes para calcular
el volumen total del líquido obtenido y calcular el rendimiento del proceso.
INTRODUCCIÓN
La destilación sencilla sirve para separar mezclas. Por lo que para
realizar el siguiente experimento se procederá a armar un aparato de
destilación el cual será explicado en la metodología. Luego de armado el
aparato se destilará mediando la aplicación de calor, evaporando en un
primer lugar la acetona que cuenta con un punto de ebullición menor al del
agua (57 º C), desde ahí recolectaremos el vapor condensado y enfriado
para obtener nuestros resultados. Este procedimiento es denominado
destilación sencilla y nos permite calcular el rendimiento del proceso
mediante la formula
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟
∗ 100 el valor mayor será la
cantidad inicial de acetona en la mezcla y el valor menor será la cantidad
obtenida en el proceso de destilación, al multiplicar por cien obtenemos el
porcentaje de error de la muestra y con este resultado al restarlo con un
cien por ciento obtendremos el rendimiento del proceso.
MÉTODO EXPERIMENTAL
Materiales:

30 ml de agua destilada: HOH o H2O.

30 ml de acetona o dimetilcetona: CH3(CO)CH3

Cuatro matraces erlenmeyer etiquetados y enumerados.

Uno o dos trozos de porcelana porosa.

Manta eléctrica.

Soporte universal con pinzas.

Cabeza de destilación.

Termómetro.

Refrigerante.

Dos tubos de látex para laboratorio.

Alargadera:

Clips para laboratorio.

Sistema de circulación de agua fría.

Probeta de medición de volúmenes.

Embudo de vidrio.
Armado del aparato de destilación y experimentación:
Se llena un matraz (matraz de destilación) con la mezcla del agua
con la acetona hasta la mitad de su capacidad aprox., para evitar que
líquido hierva dando saltos se añade al contenido del matraz dos trozos
de porcelana porosa cuyos poros son el sitio adecuado para la formación
de núcleos de burbujas, logrando que el líquido pueda hervir suavemente.
Introducimos el matraz en la manta eléctrica y se sujeta al soporte
universal con una pinza, a continuación se adaptan al matraz la cabeza
de destilación y el termómetro que debe quedar a la altura de la horizontal
que pasa por la parte inferior de la tubuladora lateral de la cabeza de
destilación (para que el bulbo del termómetro sea bañado por el gas
ascendiente justo antes de que se condense en el refrigerante).
Procederemos a sujetar el refrigerante a un soporte metálico con
una pinza, se une el refrigerante a la cabeza de destilación usando un clip
y se adaptan dos tubos de látex sujetos por clips al refrigerante que se
conectan al sistema de circulación de agua fría de forma que esta circule
en contra corriente (con la entrada de agua fría en la boquilla más alejada
de la cabeza de destilación, esto con la finalidad de que el punto de
menor temperatura en el refrigerante sea al final para lograr una
condensación uniforme).
Seguidamente a la salida del refrigerante se conecta la alargadera
y el matraz colector en donde se recolectará el destilado. Todas las
piezas se conectan unas con otras mediante clips.
Para iniciar el proceso de destilado se enciende la manta
calefactora para empezar a calentar la mezcla de agua con acetona.
Etiquetamos y enumeramos tres matraces erlenmeyer para recoger
fracciones con los siguientes puntos de ebullición:
F1: (57 – 62 ºC); F2: (62 – 72 ºC); F3: (72 – 78 ºC); F4: (78 – 95
ºC); F5: (residuo del matraz dentro de la manta).
Cuando comienza a calentar la mayor parte del gas asciende hacia
la tubuladora lateral de la cabeza de destilación donde se condensa al
llegar al refrigerante gracias a la corriente de agua fría que asciende por
la camisa de este; el destilado del vapor condensado cae al matraz
colector a través de la alargadera conectada al refrigerante.
Nota: la destilación debe hacerse a temperatura controlada y
moderada para recolectar el destilado de una manera constante.
Se debe cambiar los matraces en los intervalos de temperatura
indicados con la mayor precisión posible.
Llegado a los 95 ºC interrumpa la destilación dejando que el vapor
restante se condense en el matraz de destilación.
En una probeta con un embudo de vidrio vierta el líquido contenido
en los matraces F1, F2, F3, F4 y F5.
Compare el contenido del matraz F5 con los otros cuatro matraces.
Por último utilice la formula enunciada en la introducción para calcular el
rendimiento del destilado.
RESULTADOS
En la destilación sencilla se obtuvieron los siguientes resultados:
INTERVALO DE TEMPERATURA CANTIDAD DE ACETONA OBTENIDA
F1: 57 °C – 62 °C
14 ml
F2: 62 °C – 72 °C
8 ml
F3: 72 °C – 82 °C
2,8 ml
F4: 82 °C – 95 °C
3,5 ml
TOTAL
28,3 ml
Procedemos a aplicar la fórmula para calcular el error donde:
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
∗ 100
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 = 30,0 𝑚𝑙
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 = 28,3 𝑚𝑙
Entonces:
30,0 𝑚𝑙 – 28,3 𝑚𝑙
∗ 100 % = 𝟎, 𝟎𝟓 %
30 𝑚𝑙
Por lo tanto el error fue de 0,05 % restamos esto a un 100 % y
obtenemos que el rendimiento del proceso de destilado fue:
100 % − 0,05 % = 𝟗𝟗, 𝟗𝟓 %
CONCLUSIONES
Fue posible destilar casi en su totalidad la cantidad de acetona
mezclada inicialmente en el agua destilada. El error en el destilado fue
mínimo y por ende el rendimiento del proceso fue óptimo. Todo fue
realizado de manera controlada y segura dentro de un laboratorio con
temperaturas controladas. Se recomienda realizar el experimento con un
sistema de destilación fraccionado para comprar los resultados obtenidos
con los de este experimento.