Destilacion azeotrópica y columna de fraccionamiento

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Destilacion azeotrópica y columna de fraccionamiento

Mensaje  Nabyl el Jue Ago 06, 2009 7:00 pm

Un azeótropo (o mezcla azeotrópica) es una mezcla líquida de dos o más componentes que posee un único punto de ebullición constante y fijo, y que al pasar al estado vapor (gaseoso) se comporta como un compuesto puro, o sea como si fuese un solo componente.
Un azeótropo, puede hervir a una temperatura superior, intermedia o inferior a la de los constituyentes de la mezcla, permaneciendo el líquido con la misma composición inicial, al igual que el vapor, por lo que no es posible separarlos por destilación simple.
El azeótropo que hierve a una temperatura máxima se llama azeótropo de ebullición máxima y el que lo hace a una temperatura mínima se llama azeótropo de ebullición mínima, los sistemas azeotrópicos de ebullición mínima son más frecuentes que los de ebullición máxima.
Un ejemplo es la mezcla de etanol y agua, que forma un azeótropo para una concentración del 95% en peso de alcohol, que hierve a una temperatura de 78,2 ºC. Con una destilación simple se obtiene un alcohol con esta concentración (título), pero para conseguir un compuesto más puro se necesita utilizar recursos especiales como una destilación azeotrópica.
En química, la destilación azeotrópica es una de las técnicas usadas para romper un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un azeótropo es la de la mezcla etanol-agua. Usando técnicas normales de destilación, el etanol solo puede ser purificado a aproximadamente el 95%.
Una vez que se encuentra en una concentración de 95/5% etanol/agua, los coeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales, entonces la concentración del vapor de la mezcla también es de 95/5% etanol/agua, por lo tanto las destilaciones posteriores son inefectivas. Algunos usos requieren concentraciones de alcohol mayores, por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolina. Por lo tanto el azeótropo 95/5% debe romperse para lograr una mayor concentración.
En uno de los métodos se adiciona un material agente de separación. Por ejemplo, la adición de benceno a la mezcla cambia la interacción molecular y elimina el azeótropo. La desventaja, es la necesidad de otra separación para retirar el benceno. Otro método, la variación de presión en la destilación, se basa en el hecho de que un azeótropo depende de la presión y también que no es un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas, sino el punto en el que los coeficientes de actividad se cruzan. Si el azeótropo se salta, la destilación puede continuar.
Un azeótropo (o mezcla azeotrópica) es una mezcla líquida de dos o más componentes que posee un único punto de ebullición constante y fijo, y que al pasar al estado vapor (gaseoso) se comporta como un compuesto puro, o sea como si fuese un solo componente.

COLUMNA DE FRACCIONAMIENTO
Una columna de fraccionamiento, también llamada columna de platos o columna de platillos, es un aparato que permite realizar una destilación fraccionada. Una destilación fraccionada es una técnica que permite realizar una serie completa de destilaciones simples en una sola operación sencilla y continua. La destilación fraccionada es una operación básica en la industria química y afines, y se utiliza fundamentalmente en la separación de mezclas de componentes líquidos.
La columna de fraccionamiento puede ser tanto un aparato de laboratorio como una instalación industrial propia de la ingeniería química o ingenieria de gas, pero en ambos casos existe en la parte inferior un aparato que calienta la mezcla y en la parte superior un condensador.
En el caso de un aparato de laboratorio normalmente la columna es de vidrio y está rellena de un material que asegure el máximo contacto entre la fase líquida y la fase de vapor, como bolitas de vidrio, trozos de tubo de vidrio o similares.
En el caso de una instalación industrial la columna está formada por una serie de platos, cada uno de ellos atravesado por un tubo que permite el ascenso del vapor desde el plato inferior, pero rematado por una cazoleta invertida que obliga al vapor a borbotear sobre el líquido contenido en el plato. Así se asegura el contacto entre el líquido condensado en el plato y el vapor que ha ebullido en el plato inferior. Aquí todos los componentes son habitualmente metálicos.

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