18 Outubro 2011

Destilação

A destilação é uma técnica de separação de componentes de misturas homogéneas e que permite a recuperação de todos os componentes, ou seja, do soluto e do solvente. Esta técnica baseia-se no facto de os vários componentes das misturas terem pontos de ebulição diferentes, ou seja, não fervem todos à mesma temperatura.

A destilação pode ser simples ou fracionada, dependendo da diferença entre os pontos de ebulição dos vários componentes da mistura e do respectivo equipamento/material para realizar a destilação.

Durante a destilação, a mistura é aquecida até à ebulição (começa a ferver). Nesta altura forma-se vapor que poderá ser apenas do componente mais volátil ou pode ser uma mistura de vapores dos diversos componentes. A primeira situação ocorre quando os componentes da mistura têm pontos de ebulição muito diferentes, ou seja, quando um ferve a uma temperatura bastante mais baixa do que o outro, e a segunda situação ocorre quando os componentes da mistura têm pontos de ebulição muito próximos. Neste caso, a destilação simples não separa eficazmente os componentes da mistura e deve utilizar-se a destilação fracionada.


1. Destilação simples

Como o próprio nome indica, é o caso mais simples. Utiliza equipamento mais simples e permite separar componentes cujos pontos de ebulição diferem, pelo menos, de 30 °C. Isto porque, com esta diferença de temperatura, não há o risco de os  vários componentes evaporarem juntos e voltarem a condensar novamente juntos. Um dos componentes evapora muito mais cedo do que o outro, separando-se.

As montagens laboratoriais para destilação consistem essencialmente em balões de destilação, em vidro, que podem ser peças de corpo único, como as  retortas, ou equipamentos de várias peças que encaixam umas nas outras.



                                                                       Retorta

Na figura encontra-se representada uma retorta para destilação simples de uma solução aquosa de sulfato de cobre. A solução é aquecida e quando entra em ebulição forma-se vapor de água, que é o solvente. Este vapor sobe e entra no tubo lateral da retorta (condensador)onde arrefece e condensa. Este vapor condensado designa-se destilado e é o solvente puro, ou seja, sem soluto (sulfato de cobre, neste caso).

O soluto, que tem ponto de ebulição muito mais elevado do que o solvente fica no balão, não chegando a evaporar durante a destilação simples. Consegue-se assim separar o sulfato de cobre da água, e recuperar os dois.

Uma das desvantagens das retortas é que, durante a destilação, o tubo condensador vai aquecendo e deixa de ser eficaz para arrefecer o vapor que se produz durante a destilação. Neste caso, este vapor acaba por não condensar e perde-se para a atmosfera, baixando o rendimento da destilação.


Nas montagens com balão de destilação e tubo condensador em peças individualizadas, o condensador utilizado é normalmente mais comprido do que o tubo da retorta e pode ser arrefecido com água da torneira, na parte exterior. Isto é possível pois o tubo condensador é duplo, ou seja, na parte mais interior passa o vapor que foi produzido durante a destilação, e na parte mais exterior circula a água de arrefecimento. Esta água mantém o tubo condensador frio e capaz de condensar eficazmente o destilado.

Montagem para destilação simples [1]
1-Fonte de aquecimento (bico de Bunsen); 2- Suporte universal; 3- Placa E rede para suporte; 4- Balão de destitação; 5 - Termómetro; 6- Tubo condensador (ou refrigerador); 7 - Alonga (extensão do condensador ; 8- Recipiente com destilado.



2. Destilação fracionada

A destilação fracionada deve utilizar-se quando se pretendem separar componentes com pontos de ebulição muito próximos (menos de 30 °C) e que não se conseguem separar com a destilação simples.

Na montagem para a destilação fracionada, o balão de destilação é ligado a um tubo especial, designado coluna de fracionamento que impede os vapores dos diversos componentes de saírem juntos e antes do tempo. Como os vapores tem que subir a toda a altura da coluna antes de entrarem no tubo condensador, a maioria deles acaba por arrefecer e condensar antes de sair da coluna e voltam para trás, caindo novamente no balão de destilação.Apenas o mais volátil, ou seja, aquele que tem menor ponto de ebulição consegue chegar ao cimo da coluna e entrar no condensador. Até existir algum resto de componente mais volátil, não sai mais nenhum.

Quando o componente mais volátil já tiver saído todo, a mistura aquece mais um pouco, até ao ponto de ebulição do segundo componente mais volátil e o processo continua até todos os componentes terem sido separados, saíndo um de cada vez e a uma temperatura diferente.

Durante a destilação é preciso utilizar recipientes diferentes para recolher os diversos destilados. 


                                        Montagem para destilação fracionada [1]


 

[1] Simões, T. S., Queirós, M. A. e Simões, M. O (1999) - Técnicas Laboratoriais de Química - Bloco I. Porto Editora, Porto.