Os Materiais e Reagentes

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Índice

1-Introdução.................................................................02

2-Objetivo......................................................................05

3-Materiais e Reagentes................................................05

4-Métodos Experimentais..............................................06

5-Resultado e Discussões...............................................06

6-Conclusão....................................................................07

7-Referências.................................................................07

1-Introdução

Destilação Fracionada (experimento 1).

 A Destilação é o processo pelo qual uma mistura (líquido ou vapor) é separada em duas correntes de composição diferente (uma rica nos componentes mais leves, de menor ponto de ebulição, o Destilado, e outra rica nos componentes mais pesados, de maior ponto de ebulição, o Resíduo) por fornecimento ou remoção de calor.           

A destilação  baseia-se no  fato  de que  quando se  processa a  vaporização parcial de  uma  mistura  (aquecendo-a  até  à  ebulição),  produz -se  um  vapor  mais  rico  nos componente  de  menor  ponto  de  ebulição  do  que  a  mistura  inicial  (alimentação), enquanto que o líquido, que em cada instante ainda se mantém no recipiente, vai ficando cada  vez  mais  rico  nos  componentes  menos  voláteis,  de  maior  ponto  de  ebulição  (mais rico nesses componentes do que a alimentação inicial e do que o vapor que está a ser produzido na mesma altura). Utiliza-se pedaços de porcelana para diminuir os efeitos da ebulição. O vapor produzido é normalmente condensado e, assim, no processo de destilação obtêm-se dois líquidos:  o que está no   balão (Resíduo), rico nos componentes menos voláteis, e o condensado (Destilado), rico nos componentes mais voláteis da mistura inicial. [pic 4]

Figura 1: Montagem do aparelho de destilação

O equipamento que promove a transferência de massa e calor entre correntes líquidas e de vapor saturadas é a conhecida Coluna de Destilação Fraccionada. Esta é constituída por um recipiente cilíndrico dentro do qual se encontra uma série de pratos internos entre os quais circulam vapor e líquido em contracorrente. As duas fases presentes em cada andar sofrem transferência de massa e calor e assume-se que se encontram em equilíbrio ao deixar o andar. No topo da coluna existe, geralmente, um condensador que arrefece e condensa o vapor proveniente da coluna, sendo parte do condensado, designado por refluxo, reenviado para o prato superior. Denomina-se por razão de refluxo (R) a razão entre o caudal da corrente reenviada e o caudal da corrente produzida no topo, que deixa a coluna, Destilado. Na base da coluna encontra-se um revaporizador que vaporiza parte da corrente de líquido da base, para o prato inferior, onde entra sob a forma de vapor. A corrente retirada na base da coluna designa-se por Resíduo. Na Figura 2 apresenta-se um esquema de uma coluna de destilação fraccionada 

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Genericamente, a coluna de destilação fraccionada pode considerar-se constituída por uma série de andares em equilíbrio que vão promovendo, sucessivamente, o enriquecimento, nos componentes mais voláteis, da fase vapor que sobe na coluna, e nos componentes menos voláteis, da fase líquida que desce na coluna. 

Equilíbrio líquido-vapor leis de Dalton e Raoult

A partir das leis de Dalton e de Raoult, é possível obter a fração molar de um dos componentes a partir dos valores das pressões de vapor e da pressão total no sistema. X a=(p-p b 0)/(paº-p bº);

A fração molar de a na fase vapor pode ser calculada a partir da seguinte relação: equilíbrio líquido-vapor leis de Dalton e Raoult:    

ya = pa/p = (paº x a) / p

Define-se a volatilidade relativa de a para b (αab) como sendo:

αab=paº/p bº= [ya(1-x a)] / [x a(1-ya)]

Para a construção do diagrama temperatura versus composição, deve-se conhecer a pressão de vapor de cada componente da mistura em função da temperatura. Uma equação útil para determinar a pressão de vapor de um determinado componente em função da temperatura é a equação de Antoine: log(pº)=a-b/(c+t) onde a, b, e c são as constantes da equação de Antoine para um determinado componente da mistura.

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