Processo fracionado de destilação, equipamentos, aplicações, exemplos
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O destilação fraccionada É um processo físico que emula a técnica de destilação simples, com base no ponto de ebulição da espécie e usando para separar misturas de tipo homogêneo de várias substâncias que estão em fase líquida ou misturas heterogêneas de um tipo líquido sólido não volático.
Nesse sentido, o método de destilação fracionado envolve a evaporação de espécies líquidas, a condensação das espécies mais voláteis em ordem crescente de seu ponto de ebulição e a subsequente coleta da substância que foi inicialmente desejada.
Equipamento de laboratório de destilação fracionáriaÉ um método usado por séculos em civilizações humanas de maneira rudimentar. A eficiência da destilação permite que ela continue sendo usada no campo industrial e em laboratórios.
O princípio desta técnica é usado em um grande número de aplicações em diferentes áreas de ciência ou indústria.
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Processo de destilação fracionária
Aquecimento
A destilação fracionária consiste na separação de uma solução em seus constituintes que estão em estado líquido, com base na diferença entre seus pontos de ebulição e sendo aplicados quando essa diferença é menor que 25 ° C aproximadamente.
INCLULIÇÃO Primeiro líquido
Dessa maneira, quando uma mistura cujos pontos de ebulição diferem consideravelmente, ao atingir a temperatura de ebulição do componente mais volátil, formará um estágio de vapor, que será principalmente que contém essa substância no início, será colocado em calor.
Segunda ebulição líquida
Então, continuando a aumentar a temperatura e com a passagem do tempo, vários ciclos de evaporação e condensação acontecem continuamente (cada ciclo é conhecido como "prato teórico"), até que o constituinte do ponto inferior da ebulição surja primeiro.
Pode servir a você: nitrato de bário: estrutura química, usos, propriedadesEm cada ciclo, a constituição da fase de vapor encontrada na coluna acumula uma quantidade maior do componente de maior volatilidade; portanto, essa substância está essencialmente em sua forma mais pura quando a parte superior da coluna de fracionamento atinge.
Equipamento de destilação fracionária
Frasco
Nos laboratórios, um equipamento que consiste em primeiro lugar de um balão ou bola de destilação é usada de vidro, na qual a solução que está diretamente no aquecimento é colocada. Dentro desta bola, algumas pedras ferventes são colocadas para controlar este processo.
Termômetro
Além disso, é necessário um termômetro para registrar a temperatura enquanto o tempo passa, para que seja possível ter o processo de destilação sob controle.
Coluna de fracionamento
O balão é acoplado a uma coluna de fracionamento por meio de um conector de três bocais, onde o comprimento da coluna determina o quão completa a destilação será. Isto é, quanto mais tempo a coluna, mais eficaz será a separação.
Da mesma forma, a estrutura interna da coluna é projetada para simular várias destilações simples sucessivas, o que acontece porque o vapor aumenta gradualmente na coluna, é temporariamente condensado na parte superior e repetido novamente.
Condensador
Então, a saída desta coluna é conectada a um condensador que causa o resfriamento a vapor da substância separada e purificada.
Isso é armazenado em um recipiente específico para cobrá -lo, aumentando a temperatura novamente até atingir o ponto de ebulição do componente a seguir, o segundo mais volátil, repetindo o processo descrito, no qual cada componente é armazenado em um recipiente específico para este.
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Sendo um dos métodos mais importantes e principalmente usados na separação de misturas líquidas, essa técnica de separação física apresenta muitos benefícios observados no grande número de aplicações que foram dadas no setor e no laboratório.
- Começando com os usos em uma escala industrial de destilação fracionada, nas instalações de refino de petróleo, é usado na separação de petróleo bruto nas frações que o compõem.
Nesse sentido, é usado para obter e processar o gás natural que é extraído nesses processos industriais. Além disso, é usado em plantas químicas e procedimentos petroquímicos para processamento de substâncias, como fenol ou formaldeído.
- É usado em plantas de separação de ar criogênicas para quebrar o ar da atmosfera em seus principais constituintes.
- A destilação fracionada é usada para a dessalinização da água do mar.
- Em escala de laboratório, é usado na purificação de reagentes e produtos, como na obtenção de ciclopentadieno através da destilação de diciclopentadieno comercial.
- É usado para reciclar solventes que já foram usados, por purificação através desta técnica.
Exemplos
Destilação fracionada de óleo
No caso do petróleo, a destilação fracionada é realizada em equipamentos de enormes dimensões, chamadas torres de destilação, que imitam as colunas de fracionamento e são projetadas especificamente para a separação de petróleo bruto em diferentes cortes ou correntes de acordo com sua alcance ebulição.
Essa faixa de ebulição refere -se ao intervalo dos pontos de ebulição de cada fração separada, porque são misturas de hidrocarbonetos com diferentes componentes e, portanto, têm diferentes pontos de ebulição.
Pode servir a você: sulfato de cálcio (case4): estrutura química, propriedades, usosAntes de entrar na torre de destilação, o petróleo bruto é aquecido a uma temperatura de aproximadamente 400 ° C, para vaporizar essa substância e ser separado na coluna em ordem crescente de sua faixa de ebulição.
Dessa forma, os cortes mais voláteis, como gases (propano, butano ...), a gasolina e a gasolina estão no topo da coluna e, como as correntes mais "pesadas" são descendentes, como lubrificantes ou componentes residuais.
Algumas frações extraídas da torre (como a gasolina) são aditivadas e melhoradas para o marketing posterior; Outros cortes como diesel são usados como alimento ou combustível para outros processos da indústria.
Outras correntes, como substâncias residuais, são introduzidas em outros processos que as separam novamente em seus constituintes e dão a eles outros usos, ou seu valor comercial é aumentado.
Destilação fracionada de GLP
Quando o gás liquefeito de petróleo (GLP) está associado a gás natural, o processo mais comum para extração é a destilação fracionada.
Isso ocorre porque o GLP, estar em um estado gasoso, se comporta como um componente com menor pressão de vapor e, portanto, tem pontos de ebulição mais altos.
Isso facilita que o processo por destilação fracionária, o gás natural seco é separado do GLP, bem como o restante de hidrocarbonetos ou líquidos que estão associados.
Referências
- Wikipedia. (s.F.). Destilação fraccionada. Recuperado de.Wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Química, nona edição. México: McGraw-Hill.
- Britannica, e. (s.F.). Destillion. Obtido da Britannica.com
- Librettexts. (s.F.). Destilação fraccionada. Química recuperada.Librettexts.org
- Kelter, p. B., Mosher, m. D., E Scott, para. (2008). Química: a ciência prática. Obtido de livros.Google.co.ir
- BBC. (s.F.). Destilação fraccionada. BBC recuperou.co.Reino Unido