destilação simples e fraccionada

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DESTILAÇÃO SIMPLES E FRACCIONADA Carina Silva

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Page 1: Destilação Simples e Fraccionada

DESTILAÇÃO SIMPLES E FRACCIONADA

Carina Silva

Page 2: Destilação Simples e Fraccionada

Introdução

Neste trabalho vamos tratar sobre a destilação simples e fraccionada, assim como algumas das aplicações mais importantes que estes dois métodos de destilação têm.

O termo destilação origina-se na palavra latina "destillare"  que significa pingar ou gotejar vagarosamente no sentido descendente

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Destilação Simples

Destilação é uma operação unitária que visa separar os componentes de uma fase líquida através de sua vaporização parcial. Os vapores produzidos são, normalmente, mais ricos nos componentes mais voláteis do que no líquido, o que possibilita a separação de frações enriquecidas nos componentes desejáveis.

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Destilação Simples

Page 5: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Simples

Diagrama de equilibrio de fases: São representações gráficas das fases

que estão presentes em um sistema de materiais a várias temperaturas, pressões e composições. A maioria dos diagramas de fase são construídos segundo condições de equilíbrio, sendo utilizados para entender e predizer muitos aspectos do comportamento dos compostos.

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Destilação Simples

Através do diagrama de fases podem-se obter algumas informações termodinâmicas sobre um sistema de equilíbrio. As informações são:

Fases presentes; Composição das fases; Proporção das fases.

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Destilação Simples

Diagrama de fases a temperatura constante:

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Destilação Simples

Diagrama de fases a pressão constante:

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Destilação Simples

A lei de Raoult estabelece que para qualquer temperatura constante, a pressão parcial de um componente de uma mistura é igual a fracção molar desse componente multiplicada pela sua pressão de vapor no estado puro a esta temperatura.

Pi=pi0*xi

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Destilação Simples

A lei de Dalton aplicada para as pressões parciais enuncia que a pressão total de uma mistura é igual ao somatório das pressões parciais do seus componentes.

Pt= Ʃpi

Assim, numa mistura ideal, a pressão parcial é proporcional á fracção molar de um componente na fase de vapor.

Pi=yi*pt

Page 11: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Simples - AplicaçõesDestilação do vinho: O princípio da destilação baseia-se na

diferença entre o ponto de ebulição da água (100°C) e do álcool (78,4°C).

A mistura água e álcool apresenta ponto de ebulição variável em função do grau alcoólico. Assim, o ponto de ebulição de uma solução hidroalcoólica é intermediário entre aquele da água e do álcool e será tanto mais próximo deste último quanto maior for o grau alcoólico da solução.

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Destilação Simples - Aplicações O álcool é um líquido mais volátil em

relação à água, assim começa a evaporar primeiro. Dado que o ponto de ebulição do álcool é muito próximo da água, o destilado obtido é água com álcool, ou seja água-ardente.

Isto acontece, porque efectua-se uma destilação simples para duas substâncias com pontos de ebulição próximos, se quiséssemos obter álcool puro o método seria o da destilação fraccionada.

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Destilação Simples - Aplicações

Page 14: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Fraccionada

A destilação fraccionada é o método utilizado para separar misturas homogéneas, do tipo líquido – líquido. Utiliza-se para este processo uma coluna de fraccionamento na qual é possível realizar a separação de diferentes componentes que apresentam diferentes pontos de ebulição presentes na mistura.

Page 15: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Fraccionada

Os líquidos são separados através de seus pontos de ebulição.

Durante o aquecimento da mistura, é separado, em primeiro lugar o líquido de menor ponto de ebulição,

depois o líquido de ponto de ebulição intermediário e sucessivamente até o líquido de ponto de ebulição maior.

É empregada quando os pontos de ebulição dos componentes de uma mistura são próximos e não é possível realizar uma destilação simples.

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Destilação Fraccionada

Usa-se um balão de destilação, uma coluna de destilação, um condensador e um receptor.

A mistura a ser purificada é colocada no balão de destilação, que é aquecido.

Surge um vapor quente que sobe pela coluna, vai arrefecendo ao longo dela e acaba por condensar-se.

Com a condensação, o composto volta à forma líquida, que retorna à fonte de calor.

Vapores sobem continuamente pela coluna e acabam por encontrar-se com o líquido. Parte deste rouba o calor do vapor ascendente e torna a vaporizar-se.

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Destilação Fraccionada

Page 18: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Fraccionada

Os vários obstáculos instalados na coluna forçam o contato entre o vapor quente ascendente e o líquido condensado descendente, gerando sucessivas destilações simples.

Quanto maior a quantidade de estágios de vaporização-condensação e quanto maior a área de contato entre o líquido e o vapor no interior da coluna, mais completa é a separação e mais purificada é a matéria final.

Page 19: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Fraccionada

Diagrama de fases:

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Destilação Fraccionada

Uma mistura de dois líquidos “ideais” que tenha a composição molar c1 ao ser aquecida gera vapor de composição molar v1 no equilíbrio.

O arrefecimento do vapor gera um líquido de composição molar c2 e assim sucessivamente, levando ao enriquecimento da fase vapor com o componente mais volátil da mistura.

A operação é executada com a utilização de uma coluna de fracionamento colocada entre o balão e a cabeça de destilação.

O efeito desta coluna é proporcionar em uma única destilação, uma série de micro-destilações simples sucessivas.

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Destilação Fraccionada - Aplicações

Refino do petróleo: Quando o petróleo é retirado do subsolo,

na sua forma bruta, vem cheio de impurezas.

Dado que está composto por uma mistura complexa de hidrocarbonetos, o seu refino transforma essa mistura em fracções mais simples com menor diversidade de componentes, denominadas fracções do petróleo.

Page 22: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Fraccionada - Aplicações

As fracções do petróleo apresentam diferentes faixas de pontos de ebulição, assim é mais fácil separar o petróleo em grupos ou misturas de hidrocarbonetos formados por um número menor de substâncias, que separa-los um a um.

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Destilação Fraccionada - Aplicações

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Destilação Fraccionada - Aplicações

O processo realiza-se pelas seguintes etapas:1. Aquecer a mistura de duas ou mais

substâncias de diferentes pontos de ebulição a alta temperatura. O aquecimento costuma ser feito com vapor de alta pressão para temperaturas de cerca de 600°C.

2. A mistura entra em ebulição formando vapor. A maior parte das substâncias passam para a fase de vapor.

Page 25: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Fraccionada - Aplicações

3. O vapor entra no fundo de uma coluna longa cheia de bandejas ou placas que aumentam o tempo de contato entre o vapor e os líquidos na coluna e ajudam a coletar os líquidos que se formam, nos diferentes pontos da coluna.

4. Quando uma substância na forma de vapor atinge uma altura em que a temperatura da coluna é igual ao ponto de ebulição da substância, ela condensa e forma um líquido.

Page 26: Destilação Simples e Fraccionada

Destilação Fraccionada - Aplicações

5. As placas recolhem as diferentes frações líquidas.

6. As frações líquidas recolhidas podem passar por condensadores, onde serão arrefecidas, e depois ir para tanques de armazenamento; ou ir para outras áreas para passar por outros processos químicos, térmicos ou catalíticos.

Poucos compostos já saem da coluna de destilação prontos para serem comercializados. Muitos deles devem ser processados quimicamente para criar outras frações.

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Destilação Fraccionada - Aplicações

Page 28: Destilação Simples e Fraccionada

Diferenças entre destilação simples e fraccionada

A técnica fraccionada utiliza uma coluna de fraccionamento.

A destilação fracionada é usada quando os pontos de ebulição dos produtos químicos em uma mistura são próximos uns dos outros.

A destilação simples é geralmente empregada quando os pontos de ebulição são significativamente diferentes.

Page 29: Destilação Simples e Fraccionada

FIM

Carina Silva