PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA DESTILACIÓN ALCOHÓLICA DE UNA BEBIDA COMERCIAL

Transcripción

1 PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA DESTILACIÓN ALCOHÓLICA DE UNA BEBIDA COMERCIAL 1. OBJETIVOS. Determinar el contenido alcohólico en una bebida comercial. Determinar la temperatura a la cual se separa el alcohol de los otros componentes en una bebida alcohólica. Determinar experimentalmente la densidad del alcohol. Determinar la densidad de una muestra de bebida alcohólica. Interpretar un diagrama de fases líquido - vapor 2. TEORÍA. El principio de la destilación se basa en las diferencias que existen entre los puntos de ebullición de los componentes de una mezcla. Mediante la aplicación de éste principio, se logra la separación de los componentes más volátiles de los menos volátiles mediante un proceso de vaporización y condensación. El término evaporación se aplica a la separación de un solo componente por vaporización, y destilación se reserva para la separación de dos o más componentes. Procesos de destilación: La destilación básica incluye la aplicación de calor a una mezcla líquida, vaporización de parte de la mezcla y eliminación de calor de la parte vaporizada. Así el líquido condensado resultante, el destilado, es más rico en los componentes más volátiles. La mayoría de las destilaciones comerciales se hacen con múltiples etapas para obtener un enriquecimiento mayor que el que se alcanzaría en una vaporización y condensación simples.

2 Destilación simple: En la destilación simple se utiliza una etapa de equilibrio simple para obtener la separación. Puede ser tanto intermitente (llamada también destilación diferencial) como continua (también conocida como destilación por vaporización instantánea). La destilación intermitente, puede representarse en diagramas de temperatura de ebullición o de fases. En la gráfica que se presenta a continuación se muestra un diagrama de fases típico. Si la destilación empezara con un líquido de composición X L A, la composición inicial del vapor destilado sería Y L A. Conforme se saca el destilado, el líquido remanente se vuelve menos rico en L (componente de menor temperatura de ebullición) y la composición del líquido en ebullición se desplaza hacia la izquierda. Si la destilación continúa hasta que el líquido tenga una composición X L E, el último vapor destilado, tendría una composición Y L E. La destilación intermitente simple no se usa mucho en la industria. La destilación continua simple tiene una alimentación continua a una etapa de equilibrio; el líquido y el vapor que dejan la etapa, están en equilibrio de fases. DIAGRAMA DE TEMPERATURA DE EBULLICIÓN (ISOBÁRICO) T E Línea de punto de rocío del vapor X L E Y L E T A Línea de punto de burbuja del líquido X L A Y L A 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 X L ó Y L

3 3. PROCEDIMIENTO. Mida 150 ml de la muestra, péselos y colóquelos en el balón de destilación, adicione núcleos de ebullición. Arme el montaje como lo indica la figura e inicie el calentamiento. Tome la temperatura de burbujeo, a la cual aparece la primera gota de destilado y la más constante durante el proceso. Este pendiente cuando la muestra empiece a ebullir para colectar el destilado, tenga lista otra probeta en caso que sea necesario. Caliente máximo hasta que la temperatura alcance los 80 O C, suspenda el calentamiento hasta que la muestra alcance aproximadamente los 70 0 C y reinicie el calentamiento hasta los 80 0 C y así sucesivamente hasta que deje de salir mas destilado; pese y mida el volumen del destilado obtenido. Nota: El estudiante deberá traer el día hábil anterior a la práctica y en las horas de la mañana, no menos de 200 ml de una bebida alcohólica de concentración conocida diferente a cerveza.

4 4. PREGUNTAS. a) Corrija las dos temperaturas observadas en el proceso según la ecuación de Sydney Young. T = K ( 760 P)(273 + T c ) Donde : T = Correción hecha sobre Tc en O C. Tc = Temperatura observada en O C. P = Presión atmosférica del sitio de medición en mm Hg. K = 0,00011 El T obtenido se suma a la temperatura observada si el sitio de medición esta por debajo de una atmosféra y se resta en caso contrario. b) Con qué fin se deben corregir estas temperaturas?. Tenga en cuenta la definición de punto de ebullición normal. c) Durante su experiencia cuál fue la temperatura más constante? d) Teniendo en cuenta el diagrama de fases presentado en la guía, interprete las temperaturas observadas. e) Halle los % p/p, % v/v, %p/v y la fracción molar de alcohol en la muestra. f) Qué es un azeotropo y cual es su temperatura de ebullición. g) Porqué antes y después del punto de ebullición del etanol y sin haber alcanzado el punto de ebullición del agua una bebida alcohólica puede seguir destilando. h) Forma el sistema estudiado una mezcla ideal? Explique.

5 5. BIBLIOGRAFÍA. KENNET. W, KENNET D, RAYMOND E. Química General. Mc Graw Hill. 3 Edición. México MASTERTON,. W. L., Y E.J. SLOWINSKI. Química General Superior. 5 Edición. Ed Interamericana, Mexico, MORTIMER, CH. Química. 5 Edición. Fondo Educativo Interamericano. Belmont California SKOOG Y WEST. Fundamentos de Química Analítica. Reverté. Barcelona KIRK, OTHMER, Enciclopedia Temática de Química, Ciencia y Técnica, LIMUSA. S.A. de C.V. México