Destilación
A) Describir los conceptos básicos de la destilación:
1. Regla de las fases (Ley de Raoult).
La ley de Raoult es una ley de la termodinámica establecida por el químico francés François-Marie
Raoult en 1887.1 Establece que la presión de vapor parcial de cada componente de una mezcla ideal
de líquidos es igual a la presión de vapor del componente puro multiplicado por su fracción molar
en la mezcla. En consecuencia, la disminución relativa de la presión de vapor de una solución diluida
de soluto no volátil es igual a la fracción molar de soluto en la solución.
Matemáticamente, la ley de Raoult para un solo componente en una solución ideal se establece
como
2. Diagramas de punto de ebullición y equilibrio líquido-vapor.
3. Expresar el concepto de volatilidad relativa de los sistemas vapor-líquido.
Es una medida de la diferencia entre la presión de vapor de los componentes más volátiles de una
mezcla líquida y la presión de vapor de los componentes menos volátiles de la mezcla.
Indica la facilidad o dificultad de utilizar la destilación para separar los componentes más volátiles
de los componentes menos volátiles en una mezcla.
En otras palabras, cuanto mayor es la volatilidad relativa de una mezcla líquida, más fácil es separar
los componentes de la mezcla por destilación.
B) Identificar las características y equipos para la destilación simple:
1. Flash
La destilación flash es un proceso de destilación que ocurre de manera instantánea o súbita. Ocurre
cuando una mezcla multicomponente o binaria en equilibrio termodinámico líquido-vapor,
experimenta una expansión o disminución de la presión o un cambio en la temperatura de
operación. De manera, que se vaporiza inmediatamente una de las fases ocurriendo una separación
instantánea, quedando los componentes más volátiles en la fase gaseosa y los más estables en la
fase líquida.
Lo primero a destacar en la teoría para lograr una destilación flash, es el requerimiento de un
intercambio térmico con la mezcla, de manera que alcance una temperatura de ebullición para que
el componente con mayor presión de vapor comience su cambio de fase.
La temperatura de ebullición (de burbuja), no es otra que la necesaria para que aparezca la primera
gota de vapor en la mezcla líquida y el inicio del equilibrio líquido-vapor.
En condiciones ideales, esta temperatura es aquella que se alcanza cuando las presiones parciales
de los componentes de la mezcla (sumadas en su totalidad) igualan a la presión de operación:
2. Lotes
La destilación por lotes se utiliza industrialmente cuando se trabaja con pequeñas cantidades de
líquido, o cuando se requiere obtener diversos productos con un mismo equipo.
Es un equipo más difícil de manejar que el de destilación continua, porque no es un Proceso
Estacionario. Para una carga de composición Xi y Relación de Reflujo Constante, la composición del
destilado XD varía continuamente con el tiempo. Además, permite rectificar solamente al producto
de cabeza.
La principal ventaja de la Destilación por Lotes es su versatilidad, y que, para un número dado de
Platos Teóricos, la Destilación por Lotes permite un destilado de mayor concentración en el
Componente más Volátil.
Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferente composición es posible que ocurra la
transferencia de algunos de los componentes presentes de una fase hacia la otra y viceversa. Esto
constituye la base física de las operaciones de transferencia de masa. Si se permite que estas dos
fases permanezcan en contacto durante un tiempo suficiente, se alcanzará una condición de
equilibrio bajo la cual no habrá ya transferencia neta de componentes entre las fases.
3. Por arrastre de vapor.
La destilación por arrastre con vapor es el método más utilizado para extraer aceites esenciales de
materias primas naturales como flores, frutas y resinas.
Es el proceso más apropiado para la elaboración de perfumes, ya que es extremadamente delicado,
similar a la destilación simple, diferenciándose en que la mezcla nunca se lleva a temperatura de
ebullición (100 grados), en lugar de ello se insufla vapor para que este transporte y separe los aceites
fragantes.
Por su estado gaseoso, el vapor se mezcla con las sustancias insolubles en agua, las que separa y
arrastra al recipiente colector de la destilación, el cual al final del proceso se llena principalmente
agua destilada y una pequeña parte de aceite esencial, este último puede recolectarse fácilmente
por decantación, ya que forma una fase separada del agua.
El resultado es un aceite esencial 100% puro que conserva la complejidad del olor original y es
mucho más intenso que el aroma de la propia materia prima.
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