Processo de Destilação Fracionada, Aplicações

O destilação fraccionada é um processo físico que emula a técnica de destilação simples, baseado no ponto de ebulição da espécie e usado para separar misturas homogêneas de várias substâncias que estão em fase líquida ou misturas heterogêneas de tipo sólido-líquido não volátil.

Neste sentido, o método de destilação fraccionada envolve a evaporação das espécies líquidas, a condensação das espécies mais voláteis em ordem crescente do seu ponto de ebulição e a subsequente recolha da substância que inicialmente se pretendia obter.

É um método usado durante séculos em civilizações humanas de forma rudimentar. A eficiência da destilação permite continuar a ser utilizada hoje tanto no campo industrial como nos laboratórios.

O princípio desta técnica é usado em um grande número de aplicações em diferentes campos da ciência ou da indústria.

Índice

• 1 processo
  • 1.1 Equipamento de destilação fracionária
• 2 aplicações
• 3 destilação fracionada de óleo
• 4 referências

Processo

Como indicado acima, a destilação fracionária consiste na separação de uma solução em seus constituintes que estão no estado líquido, com base na diferença entre seus pontos de ebulição e sendo aplicada quando essa diferença é menor que cerca de 25 ° C.

Assim, quando uma mistura é colocada em aquecimento cujos pontos de ebulição diferem consideravelmente, ao atingir a temperatura de ebulição do componente mais volátil, será formada uma fase de vapor, que conterá principalmente esta substância no início.

Então, à medida que a temperatura continua a subir e com o passar do tempo, continuamente ocorrem múltiplos ciclos de evaporação e condensação (cada ciclo é conhecido como "placa teórica"), até que o constituinte com o menor ponto de ebulição emerge primeiro.

Em cada ciclo, a constituição da fase de vapor encontrada na coluna acumula uma quantidade maior do componente de maior volatilidade, de modo que esta substância está essencialmente em seu estado puro quando atinge o topo da coluna de fracionamento.

Equipamento de destilação fracionada

Nos laboratórios, utiliza-se um dispositivo, que consiste primeiro de um frasco ou esfera de destilação de vidro, no qual a solução colocada diretamente em aquecimento é colocada. Dentro deste balão, algumas pedras ferventes são colocadas para controlar este processo.

Esse frasco é acoplado a uma coluna de fracionamento por meio de um conector de três vias, onde o comprimento da coluna determina a conclusão da destilação.

Ou seja, quanto mais longa a coluna, mais eficaz será a separação. Além disso, é necessário um termômetro para registrar a temperatura enquanto o tempo está passando, de modo que seja possível controlar o processo de destilação.

Além disso, a estrutura interna da coluna é projetada para simular várias destilações sucessivas simples, o que acontece porque o vapor sobe gradualmente através da coluna, condensa-se temporariamente na parte superior e sobe repetidamente.

Em seguida, a saída dessa coluna é conectada a um condensador que causa o resfriamento do vapor da substância separada e purificada.

Este é armazenado em um recipiente específico para coletá-lo, aumentando a temperatura novamente até atingir o ponto de ebulição do próximo componente, o segundo mais volátil, repetindo o processo descrito, no qual cada componente é armazenado em um recipiente específico para ele.

Aplicações

Por ser um dos métodos mais importantes e amplamente utilizados para a separação de misturas líquidas, esta técnica de separação física apresenta muitos benefícios que podem ser observados no grande número de aplicações que foram dadas a ela tanto na indústria quanto no laboratório.

- Começando com os usos em escala industrial da destilação fracionada, nas instalações de refino de petróleo é utilizado na separação do petróleo bruto nas frações que o compõem.

Nesse sentido, é utilizado para obter e processar o gás natural extraído nesses processos industriais. Além disso, é utilizado em fábricas de produtos químicos e processos petroquímicos para o processamento de substâncias como o fenol ou o formaldeído.

- É usado em plantas de separação de ar criogênico para decompor o ar da atmosfera em seus constituintes principais.

- A destilação fracionada é usada para a dessalinização da água do mar.

- Na escala laboratorial, é utilizado na purificação de reagentes e produtos, como na produção de ciclopentadieno através da destilação de diciclopentadieno comercial.

- É usado para reciclar solventes que já foram utilizados, através de purificação através desta técnica.

Destilação fracionada de petróleo

No caso do petróleo, a destilação fraccionada é realizada em grandes equipamentos, chamados de torres de destilação, que emulam as colunas de fracionamento e são projetados especificamente para a separação do petróleo bruto em diferentes cortes ou correntes de acordo com sua faixa. de ferver.

Esta faixa de ebulição refere-se à faixa de pontos de ebulição de cada fração separada, pois são misturas de hidrocarbonetos com diferentes componentes e, portanto, possuem diferentes pontos de ebulição.

Antes de entrar na torre de destilação, o óleo cru é aquecido a uma temperatura de aproximadamente 400 ° C, para vaporizar esta substância e para ser separado na coluna em ordem crescente de sua faixa de ebulição.

Desta forma, os cortes mais voláteis, como gases (propano, butano ...), gasolina e nafta, estão na parte superior da coluna e, à medida que você desce, encontrará as correntes mais "pesadas", como lubrificantes ou componentes residuais.

Algumas frações extraídas da torre (como a gasolina) são adicionadas e melhoradas para posterior comercialização; outros cortes, como o diesel, são usados ​​como combustível ou ração para outros processos dentro da indústria.

Outras correntes, como substâncias residuais, são introduzidas em outros processos que as re-separam em seus constituintes e lhes dão outros usos, ou aumentam seu valor comercial.

Referências

1. Wikipédia. (s.f.) Destilação fracionada. Obtido em en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Química, nona edição. México: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (s.f.). Destilação Obtido de britannica.com
4. LibreTexts. (s.f.) Destilação fracionada. Retirado de chem.libretexts.org
5. Kelter, P. B., Mosher, M. D. e Scott, A. (2008). Química: A Ciência Prática. Retirado de books.google.co.ve
6. BBC (s.f.) Destilação fracionada. Retirado de bbc.co.uk