Actualmente, los productos alcohólicos se utilizan con bastante frecuencia en nuestras vidas. Pero las bebidas fuertes traen placer solo si son de alta calidad. Esto se puede lograr utilizando las formas correctas de obtenerlo. En este sentido, es importante conocer los métodos básicos de destilación de alcohol: destilación de alcohol y su rectificación.

Destilación de alcohol

La palabra "destilación" en sí es de origen latino y significa "gotas de drenaje". Por lo general, este método se usa en muchas áreas de la vida para separar un líquido en componentes que difieren en su composición. No se usa si las fracciones que componen el líquido difieren en el punto de ebullición.

La destilación se utiliza en la industria de refinación de petróleo para producir gasolina, queroseno y aceites lubricantes. El proceso de desalación de agua de mar también se basa en este método.

Pero estamos interesados ​​en este método con el fin de separar el alcohol etílico de los líquidos que contienen alcohol.

La destilación o destilación de alcohol es un fenómeno en el que se produce la evaporación de compuestos volátiles de la mezcla fermentada. Estos componentes, que se depositan en forma de condensado, forman el alcohol ilegal. Para crear alcohol ilegal, se utiliza un aparato especial: un destilador, que es un cubo de destilación.

El proceso de destilación en sí es simple y consta de dos pasos:

• Conversión de líquido destilado en vapor.
• Condensación de vapor, devolviendo así la sustancia a su forma líquida por enfriamiento.

Al mismo tiempo, el punto de ebullición del alcohol que necesitamos extraer es + 78C, para el agua - + 100C, lo que conduce a una rápida evaporación del alcohol. Durante el proceso de enfriamiento, el alcohol se condensa. El destilado se puede destilar más de una vez para aumentar la concentración de alcohol.

Moonshine, obtenido al principio, se distingue tanto por su fuerte fuerza como por su alto nivel de sustancias nocivas: ésteres y aldehídos. En este sentido, es categóricamente inadecuado para la ingestión como alcohol, es mejor verterlo o encontrarle otros usos, por ejemplo, para encender un fuego con él.

proceso de destilacion

Tampoco se recomienda utilizar las llamadas "colas" que contienen alcoholes de fusel y metanol. Se pueden identificar por un olor desagradable. Ocurren después de la caída en la fuerza del alcohol ilegal al 40%, pero, a diferencia de las primeras gotas inutilizables, se permite el uso de "colas" para la redestilación.

La finalización de una destilación generalmente se determina de la siguiente manera: el líquido absorbente se enciende. Si comienza a arder, entonces se detiene la destilación.

La destilación del alcohol, según la clasificación, se divide en las siguientes variedades:

• simple - llevado a cabo en una etapa;
• fraccionario - llevado a cabo en varias etapas;
• rectificación.

La destilación simple de alcohol es la etapa inicial del segundo tipo de destilación.

destilación simple

Diagrama del proceso de destilación.

Este método se utilizó en el antiguo Egipto para la producción de pintura a partir de uvas podridas. Para ello se utilizaron cubos de cobre, cuyo diseño incluía un tanque de destilación, un condensador y una tubería de drenaje para la evaporación. Al principio, estas unidades se usaban en la producción de pintura, perfumes y, después de un tiempo, comenzaron a usarse para crear bebidas alcohólicas fuertes.

Actualmente, la destilación simple es una tecnología para la destilación de alcohol, en la que las impurezas nocivas no se eliminan por completo. Incluso repetir este proceso no limpiará completamente la bebida. Su fuerza a la salida es de 25-30% vol.

La destilación del alcohol se lleva a cabo en varias etapas:

• Hacer puré. Hay muchos métodos para su producción. El más simple de ellos es disolver la levadura en agua a una temperatura de 30C, agregar el jarabe de azúcar preparado con anticipación. Luego, cierre herméticamente el recipiente con una tapa y manténgalo en un lugar cálido durante una semana.

El producto final tiene el aroma y el sabor de los productos utilizados para el macerado, por lo que se somete a aromatización. Por ejemplo, el ron y el coñac se infusionan en barricas de roble, mientras que a la ginebra se le añaden almendras o esencia de coníferas.

Un método más complicado implica el uso de papas, que, en forma triturada, deben verterse con agua y calentarse. El almidón de las patatas se convierte en azúcares. Luego agregue la levadura y póngala en un lugar cálido.

• Al final de la fermentación, se filtra el puré, que luego se vierte en la unidad de destilación.
• Se produce la evaporación.
• A través del tubo de salida, el vapor resultante ingresa al refrigerador, donde, al condensarse, se convierte en un destilado.

Además, para eliminar los olores desagradables, el producto a menudo se somete a un tratamiento químico que puede afectar negativamente a la salud humana.

Destilación fraccionada

Este método también se llama fraccionado, ya que se lleva a cabo en varias etapas. Requiere más atención y paciencia.

La destilación fraccionada se basa en la diferencia en el punto de ebullición de los componentes que componen el líquido. La esencia del método es la separación del alcohol en fracciones durante la destilación, con su posterior distribución en diferentes recipientes.

La destilación de etanol no implica el uso de "cabezas" o la primera fracción, debido a su olor desagradable y mayor nivel de nocividad. El condensado recolectado en esta etapa es peligroso no solo por ingestión, sino también por uso externo. Si dicha fracción entra en contacto con la piel, puede dañarse, por ejemplo, la piel se desprenderá. Las "cabezas" se utilizan principalmente para encender leña. Una vez completada la separación de esta fracción, es necesario reponer el contenedor receptor.

La fracción media (cuerpo de alcohol ilegal) no tiene color ni olor acre. En esta etapa, se selecciona el alcohol ilegal de alta calidad. La selección de esta parte del alcohol ilegal ocurre durante la combustión a temperaturas de hasta 95C, mientras que la concentración es del 35 al 45%. En el rango de 78 a 83C, se liberan las masas de agua y alcohol más puras que no contienen impurezas nocivas para la salud humana.

La fracción final o "colas" se caracteriza por un olor fuerte y acre debido al contenido de aceites de fusel y las impurezas pesadas que contiene. También es necesario evitar que entren en la parte principal de la fracción, para esto en esta etapa es necesario reemplazar el contenedor receptor. Las "colas" generalmente no son aptas para la ingestión debido a su olor y al deterioro de la calidad de la parte principal del alcohol ilegal. Pero se pueden usar para volver a destilarlos, agregarlos a un puré nuevo o agregarlos al alcohol ilegal para los amantes de este sabor.

Para mejorar la calidad del alcohol, se recomienda realizar otra limpieza con carbón, diluir con agua limpia o redestilar, realizando este proceso más lentamente que la primera vez. La destilación repetida puede conducir a la formación de una mezcla azeotrópica, cuya composición no cambia durante las destilaciones posteriores.

Debido a que es imposible producir alcohol de un alto nivel de purificación por destilación, incluso fraccionada, debido a su aroma y sabor, se recurre a la rectificación.

El proceso de rectificación en sí es la separación de una mezcla, que se basa en el proceso de intercambio de calor entre vapor y líquido.

Muchas personas consideran erróneamente que la rectificación del alcohol es una redestilación, pero estos dos conceptos no deben confundirse.

Este método implica el uso de una columna de destilación, que es un aparato que separa el líquido en componentes. En este caso, el resultado es alcohol puro, que no tiene olores fuertes, sabor, sustancias nocivas. La rectificación sin usar este dispositivo da alcohol con una fuerza menor a la salida.

Cuando se calienta el recipiente con alcohol ilegal, el líquido comienza a hervir, como resultado de lo cual se forma vapor. Asciende por las columnas de destilación, entrando en la unidad, donde el vapor se condensa y se denomina condensador de reflujo. Este aparato está refrigerado por agua. Cuando el vapor golpea una superficie enfriada, se condensa, lo que resulta en la formación de flema. La flema fluye hacia el recipiente. El vapor que sube y la flema que fluye hacia abajo interactúan entre sí, formando un proceso de intercambio de calor. La rectificación implica una interacción constante entre el vapor y el líquido. Como resultado, las sustancias con un punto de ebullición más bajo se ubican en la parte superior, se transforman en condensado y se escurren a un recipiente.

Este método de destilación se utiliza para obtener alcohol etílico puro. Tal alcohol es la base del vodka. Además, la rectificación es la más segura, porque le permite hacer bebidas alcohólicas fuertes, excluyendo la presencia de una gran cantidad de impurezas y envenenamiento químico cuando se consume.

¿Qué método es mejor?

Para determinar la mejor manera de destilar alcohol, debe decidir qué es más importante para usted: el sabor sutil y el aroma del alcohol o el alcohol puro.

En el curso de diferentes métodos de destilación, se forman diferentes bebidas a la salida: la destilación se usa para producir alcohol ilegal, coñac, whisky, tequila, ginebra; el alcohol puro es un producto de la rectificación.

Además, debe comprender que después de la destilación, incluso fraccionada, la bebida final tiene el aroma y el sabor de la materia prima original, mientras que las propiedades de sabor y aroma se destruirán durante el proceso de rectificación.

Así, no se puede decir que uno u otro método es mejor, ya que al final dan resultados diferentes.

La destilación es un método para separar y refinar varias sustancias por destilación y evaporación. Muy a menudo, este proceso se presta a sustancias que constan de dos componentes. Ejemplos notables: separación de aceite,destilación de alcohol, creación de espíritus. Los científicos distinguen entre la destilación con la producción de productos líquidos y sólidos: residuos o condensados. Hasta el siglo X, solo se destilaban aceites esenciales.

¿Qué es la destilación de alcohol?

La destilación se utiliza en la industria para separar varios líquidos. La destilación de alcohol es la separación del alcohol etílico de los productos que contienen alcohol. Como resultado de este proceso, los compuestos volátiles se evaporan de la mezcla que ha pasado por el proceso de fermentación.

El proceso principal se construye en dos etapas:

1. El líquido se convierte en vapor a través de un proceso de destilación.
2. El vapor resultante se condensa. Después del proceso de enfriamiento, vuelve a ser líquido.

El alcohol tiende a evaporarse rápidamente, debido a su punto de ebullición de +78C. El agua se evapora más lentamente, porque hierve a 100C. Después de la evaporación, se produce la condensación.

De hecho, la destilación se puede realizar en casa. De forma sencilla, esto se llama "destilación". Y a la salida del aparato llega el alcohol ilegal. Hay mucha gente que lo hace y lo usa. Como sea, esto no es recomendable. Anteriormente, no se usaba para consumo en el cuerpo, sino que se creaba como sustancia combustible.

¡Atención! Moonshine es una bebida fuerte que contiene sustancias nocivas para el cuerpo humano, resinas, aunque se considera un producto de alta calidad.

Brandy, tequila y absenta son esencialmente el mismo alcohol ilegal. Luego del proceso de destilación, fueron dotados de aroma y sabor. Para la fabricación de esta bebida, puede usar no solo puré con levadura. ¡Las frutas, los cereales (trigo sarraceno, arroz), las castañas, incluso la pasta de tomate y las patatas se pueden utilizar como materias primas!

En casa, puedes hacer no solo alcohol ilegal, sino también absenta.

A pesar de que el alcohol ilegal es peligroso para la salud, en Rusia su producción ha sido durante mucho tiempo un capricho de los aristócratas. ¡Y la primera receta data del siglo VI!

Hoy, cualquiera de nosotros tiene la oportunidad de obtener alcohol ilegal en casa, porque el aparato para su producción es muy simple y consta de tres partes:

• recipiente para materias primas. El producto crudo se vierte en un recipiente con forma de matraz. El proceso comienza con su calentamiento, para lo cual se encuentra debajo un elemento calefactor. Para controlar el proceso, es necesario conocer la temperatura. Se instala un termómetro en el matraz, cuyas lecturas deben controlarse;
• la segunda parte es un tubo que conecta el primer contenedor con el segundo. Para que se produzca el proceso de enfriamiento, se dirige hacia abajo. Entonces el vapor fluye ya en estado líquido a otro recipiente.
• el alcohol se deposita en el tercer compartimento del aparato. Este matraz es más pequeño que el primero y se encuentra debajo.

El proceso debe detenerse en el momento en que el alcohol se evapora y solo queda agua en el recipiente.

Tipos de destilación

La destilación del alcohol se divide en varios tipos:

• simple;
• fraccionario;
• rectificación.

La destilación simple es la primera parte de la destilación fraccionada. Pero este último tipo tiene diferencias significativas con los dos primeros, porque el resultado es un producto que no solo tiene una mejor composición y fuerza, sino que también se utiliza para hacer otras bebidas alcohólicas.

Simple

El método de destilación simple no se usaba anteriormente para producir alcohol. Los antiguos egipcios hacían pintura con uvas podridas, así como con otras frutas.

El proceso consta de varias etapas:

1. Destilación de alcoholcomienza con la preparación del puré. La receta más popular incluye levadura y jarabe de azúcar. La levadura disuelta (disuelta en agua a no más de 30 ° C) con jarabe de azúcar se infunde durante aproximadamente 7 días.
2. La mezcla resultante se vierte en el aparato de destilación después de una semana.
3. En el primer tanque tiene lugar el proceso de evaporación.
4. El vapor se condensa y se vuelve líquido.

Fraccionario

El tipo de destilación, que incluye un par de etapas, se denomina fraccionada.

Durante el proceso de destilación, el alcohol se separa en fracciones, que luego se embotellan por separado.En la destilación del etanolse enajenan las fracciones primera y tercera.

En la primera parte del proceso, se forma un destilado, que se denomina "cabeza".

¡Importante! Esta parte del líquido resultante está muy concentrada y contiene sustancias nocivas. La característica principal de la "cabeza" es un olor acre desagradable. Puede dañarse no solo cuando toma un líquido de este tipo, sino también cuando entra en contacto con la piel en forma de quemadura química. Tal líquido no se usa ni siquiera en la vida cotidiana, debe verterse de inmediato.

Durante la destilación, el alcohol debe separarse en fracciones.

La segunda fracción no tiene ese olor, se llama "cuerpo". Dado que se forma alcohol ilegal de alta calidad en la salida, debe tener especial cuidado en la etapa de su ejecución. La temperatura durante la ejecución no debe ser superior a 95C. Se forma un líquido con una concentración de 35-45%, que no contiene componentes nocivos y no es dañino para la salud.

Todas las impurezas permanecen en la última fracción de "cola". Al igual que la cabeza, tiene un fuerte olor desagradable. Si la tercera fracción llega a la del medio, entonces todo el líquido no será apto para el consumo. Por lo tanto, es imperativo monitorear el proceso de destilación y tener cuidado.

La última facción es peligrosa, pero se le permite volver a ejecutarla. Pero la "cabeza" se usa como máximo para encender leña.

Beneficios de la destilación en varias etapas

En el proceso de destilación de etapas múltiples, una parte de la mezcla se condensa y la otra parte ingresa a otra parte del aparato, donde el proceso de condensación ocurre parcialmente.

Aparato para destilación en varias etapas - todo el sistema:

1. Un par de vapores secos;
2. 4-15 burbujeadores.

La destilación en varias etapas es un proceso más complejo.

Estas partes están conectadas por un cubo de destilación y un refrigerador.

Mokroparnik o Bubbler: un recipiente sellado, en cuya tapa hay dos agujeros. Se inserta un tubo largo en el primero y solo ligeramente no llega al fondo. Segundo hoyo con tubo más corto.

Sukhoparnik - una parte similar. Sin embargo, ambos tubos tienen la misma longitud.

El principio de funcionamiento es el siguiente: después de calentar el puré, sus vapores a través de la tubería caen al fondo del vaporizador húmedo. Aquí es donde se produce la condensación. Inmediatamente, parte del alcohol vuelve a pasar a estado gaseoso y sale del recipiente a través de un tubo corto.

Un proceso similar tiene lugar en un vapor seco. Pero debido a la tubería corta, el alcohol en estado gaseoso no pasa a través del líquido. Se necesita menos tiempo.

Desde el burbujeador, el alcohol en estado gaseoso ingresa al enfriador. El resultado es un 90% de alcohol ilegal.

Muchos creen erróneamente que este método ayuda a producir un producto de la misma calidad que la rectificación en la producción. Pero esta opinión es incorrecta. Si el proceso no está bien organizado, a la salida se puede formar un líquido más peligroso que con la destilación convencional. Sin embargo, hay muchos partidarios de la destilación en varias etapas, y esto se justifica por una serie de ventajas:

• sujeto a las reglas de destilación, la calidad del producto saliente será significativamente mayor que el alcohol ilegal ordinario;
• la fuerza del producto de este método es mayor.

¿Qué es la destilación de alcohol?

Columna de destilación

Las columnas de destilación se crearon en 1867 y su objetivo principal era producir 96% de alcohol. Más tarde comenzaron a producir "vino de mesa", que luego se llamó vodka.

Producido cuando se requiere un alcohol de mayor calidad. Su característica principal es alcohol de este método de destilación de mayor calidad y se utiliza en la elaboración de bebidas fuertes.Cantidad de impurezas rectificadasmenos que un simple alcohol ilegal.

La base del proceso es la separación de la mezcla por transferencia de calor.

Es imposible llevar a cabo dicho proceso en casa, ya que implica el uso de un aparato especial. Este método de destilación tiene más etapas:

• el matraz con alcohol ilegal se calienta y se lleva a ebullición;
• se forma vapor y sube al deflemador;
• el enfriamiento por agua provoca condensación;
• el líquido resultante fluye hacia el matraz;
• el proceso de intercambio de calor produce vapor y líquido, que se hunde. Interactúan constantemente.
• como resultado, las sustancias en la parte superior se condensan y se drenan.

Existe la idea errónea de que la rectificación es solo una redestilación. Pero en realidad esto no es así. Es importante recordar que el puré no se usa para la rectificación. Después de la destilación, se forma un 40% de alcohol, que se utiliza para una mayor rectificación.

¿Qué método es mejor: destilación o rectificación?

Responda inequívocamente a la pregunta: "¿Qué camino es mejor?" difícil, porque cada método tiene sus propias ventajas y desventajas. La elección del método de destilación depende de qué producto debe ser la salida.

Por supuesto, la rectificación promete una bebida de mayor calidad que no es tan peligrosa para la salud. Pero los métodos de preparación de algunas bebidas alcohólicas hacen necesario recurrir a un método sencillo de destilación. Esto se debe a las peculiaridades de los métodos de destilación.

La rectificación priva al producto final del olor y sabor de su base original. Es perfecto para vodka. En algunos casos esto es inapropiado. Entonces, si se produce coñac, se usa la destilación, porque esta bebida alcohólica debe tener el olor de las materias primas de las que está hecho, no puede carecer de aroma y sabor.

No menos importante es el almacenamiento adicional de alcohol. Si se produce por destilación, sobrevivirá al almacenamiento en un barril de madera. La rectificación solo proporciona más reproducción. Los productos de destilación se pueden almacenar en casi cualquier condición. Ayuda en la producción de coñac.

La destilación por destilación es menos costosa. En primer lugar, se produce en una sola etapa y no requerirá mucho esfuerzo ni tiempo. Mientras que la rectificación implica dos procesos, lo que aumenta el consumo y el tiempo. En segundo lugar, el aparato de destilación simple tiene un diseño más simple y también es más económico. Para completar el proceso de rectificación, debe pasar por la destilación primaria.

La rectificación y la destilación son dos formas completamente diferentes de hacer un líquido alcohólico, a pesar de sus similitudes. El producto final de estos procesos es diferente y se utiliza para diferentes propósitos.

Destilación

La destilación, o destilación, se basa en la conversión de un líquido en vapor, seguida de la condensación del vapor en líquido. Este método separa un líquido de sólidos disueltos o líquidos menos volátiles. Así, por ejemplo, con la ayuda de la destilación, se purifica el agua natural de las sales que contiene. El resultado es agua destilada, desprovista de estas sales o que las contiene solo en cantidades extremadamente pequeñas.

Para la destilación de una pequeña cantidad de líquido en el laboratorio se utiliza un aparato de destilación.

Un líquido hierve cuando su presión de vapor se vuelve igual a la presión externa (generalmente atmosférica). Una sustancia pura a presión constante hierve a una temperatura estrictamente definida. Las mezclas hierven a varias temperaturas (indeterminadas). Por tanto, el punto de ebullición es una característica de la pureza de una sustancia. Cuanto más pura es la sustancia, menor es la diferencia entre el punto de ebullición de la sustancia y la temperatura a la que se destila. (una)

Con un aparato de destilación, las mezclas de líquidos se pueden separar y obtener en forma pura. La separación en este caso se basa en la diferencia en la composición de la mezcla líquida y su vapor saturado. Esto se ve claramente en el diagrama de la Fig. 3, que muestra la dependencia del punto de ebullición de una mezcla de dos líquidos (sustancias) A y B de la composición de la mezcla líquida y la composición del vapor con el que la mezcla líquida está en equilibrio. Las temperaturas de ebullición a presión constante se representan en el eje de ordenadas y la composición de la mezcla líquida o vapor se representa en el eje de abscisas. El punto inicial en el eje x corresponde a la sustancia A pura (100 % de sustancia A y 0 % de sustancia B), el punto final - a la sustancia B pura (100 % de sustancia B y 0 % de sustancia A), intermedio apunta - a varias mezclas de sustancias A y B, por ejemplo 50% A y 50% B; 80% A y 20% B, etc. Las ventajas de este método de representación son evidentes. Se obtienen dos curvas en el diagrama: la curva de líquido (inferior) expresa la composición del líquido en ebullición, y la curva de vapor (superior) degenera la composición del vapor. Como puede verse, a todas las temperaturas, el vapor tiene una composición diferente a la del líquido, es decir siempre es más rico en el componente más volátil.

Del diagrama se deduce que la composición de la mezcla en el punto B a la temperatura de ebullición t corresponde a la composición del vapor en el punto G *, y la composición de la mezcla en el punto D a la temperatura de ebullición t "corresponde a la composición del vapor en el punto E, es decir, con un aumento en el contenido de líquido A en la mezcla, aumenta el contenido de A en el vapor. Esto fue establecido por primera vez por D.P. Konovalov en 1881: con un aumento en la concentración de una sustancia en un líquido , su contenido en vapor aumenta (primera ley de D.P. Konovalov). Por lo tanto, durante la destilación de tal mezcla de líquidos en las primeras porciones del destilado contendrá más líquido con una alta presión de vapor (es decir, bajo punto de ebullición) que en porciones posteriores. En el matraz de destilación, la cantidad de líquido de alto punto de ebullición aumenta durante la destilación.

Tal destilación, cuando el destilado se toma en diferentes rangos de temperatura y en diferentes receptores, se denomina destilación fraccionada o fraccionada. Los líquidos en recipientes, tomados en ciertos rangos de temperatura, se llaman fracciones.

Repitiendo la destilación fraccionada varias veces, es posible separar casi por completo una mezcla de líquidos y obtener los componentes de la mezcla en forma pura.

Una separación más completa y rápida de mezclas de líquidos por destilación fraccionada se ve favorecida por el uso de condensadores de reflujo o columnas de destilación. El vapor se condensa parcialmente en ellos antes de ser llevado al refrigerador, como resultado de lo cual la cantidad de fracción de bajo punto de ebullición en el líquido destilado aumenta considerablemente. Una de estas destilaciones (es decir, usando una columna de destilación o un condensador de reflujo) reemplaza varias destilaciones sucesivas realizadas usando un aparato de destilación.

La destilación a reflujo, así como otras técnicas de destilación como la destilación al vapor y la destilación a presión reducida, se tratan en manuales y talleres de química orgánica.

La destilación es un método de separación o purificación de sustancias basado en diferentes puntos de ebullición.

Dependiendo de las propiedades de los componentes de la mezcla a separar y la diferencia en sus puntos de ebullición, se utilizan varios tipos y métodos de destilación. Entonces, si el propósito de la destilación es purificar una sustancia de impurezas prácticamente no volátiles, recurren a la destilación simple. Un ejemplo es la destilación del agua del grifo para purificarla de las sales minerales disueltas en ella, dando lugar a la producción de agua destilada. Un caso especial de destilación simple es la destilación al vapor. Si al calentar la mezcla dos o más componentes pasan a estado de vapor, es necesario recurrir a la destilación fraccionada para separarlos. Ambos tipos de destilación, simple y fraccionada, se pueden realizar tanto a presión atmosférica como a presión reducida (destilación al vacío).

No solo se pueden destilar líquidos, sino también sustancias sólidas a temperatura ambiente. En comparación con la recristalización, la destilación generalmente produce un mayor rendimiento de producto puro en menos tiempo.

Con la ayuda de la destilación en condiciones de laboratorio, por ejemplo, se puede purificar fácilmente hasta un kilogramo de una sustancia en una sola operación, mientras que la recristalización de la misma cantidad de producto requiere dividirlo en varias porciones o utilizar un equipo voluminoso, que no es siempre conveniente A diferencia de la recristalización, la destilación se puede usar para purificar compuestos altamente contaminados, incluido el aislamiento de productos directamente de la masa de reacción. Finalmente, la destilación no está asociada con el costo de ninguna sustancia auxiliar, como adsorbentes o solventes orgánicos.

Por otro lado, la destilación no es un método de purificación universal. Muchas sustancias se descomponen en el punto de ebullición incluso a presión reducida.

Si los líquidos tienen puntos de ebullición cercanos, su separación en el laboratorio es muy laboriosa y requiere el uso de columnas de destilación eficientes, que no están disponibles en todos los laboratorios. Sin embargo, incluso si la diferencia en los puntos de ebullición es grande, la destilación siempre asegura una separación completa. Se debe prestar especial atención a esto. Los trabajadores principiantes a menudo asumen que la destilación garantiza automáticamente la eliminación de todas las impurezas de la sustancia. Mientras tanto, en la práctica existen mezclas inseparablemente hirvientes (azeotrópicas). Así, por ejemplo, el alcohol etílico ire puede liberarse completamente del agua por destilación a presión atmosférica, aunque la diferencia en sus puntos de ebullición sea superior a 20 °C. Al intentar destilar alcohol del agua, se recogerá en el recipiente una mezcla que contenga 95,6 % (peso) de alcohol y 4,4 % de agua. Un fenómeno bastante común que interfiere con la destilación es la capacidad de algunas sustancias de alta temperatura para destilar con vapores de otras sustancias. Al mismo tiempo, esta propiedad se utiliza para la purificación eficiente de sustancias de alto punto de ebullición, por ejemplo, en la destilación al vapor.

De lo que se ha dicho se deduce que sólo se puede recurrir a la destilación después de tener una comprensión completa de la naturaleza de las posibles impurezas y su volatilidad relativa. En muchos casos, la sustancia se puede obtener con menos trabajo y en una forma más pura, si la destilación se combina con otros métodos de purificación. Por ejemplo, el acetato de etilo técnico contiene alcohol etílico, ácido acético y agua como principales impurezas. En consecuencia, uno de los métodos posibles para su purificación incluye el tratamiento con cloruro de calcio para absorber el alcohol y la mayor parte del agua, el tratamiento con potasa anhidra para eliminar los restos de ácido y el posterior secado, mantenimiento sobre zeolitas para el secado final y finalmente la destilación para liberarlo. de posibles impurezas no volátiles.

DESTILACIÓN (DESTILACIÓN)

Para sistemas sin punto azeotrópico y lejos del punto crítico, se cumple la regla de que, en equilibrio con la fase líquida, el vapor siempre está enriquecido en el componente más volátil, es decir uno que, en su forma pura, tiene un punto de ebullición más bajo y una presión de vapor más alta. En cualquier caso (a excepción de Neumático, casi crítico) la primera ley de Konovalov es válida: el vapor en equilibrio con la fase líquida es relativamente más rico en el componente cuya adición aumenta la presión de equilibrio de fase a una temperatura dada o disminuye la temperatura de equilibrio de fase a una presión dada.

Otra regla, conocida como la tercera ley de Konovalov, establece: con un aumento en el contenido de uno de los componentes en la fase líquida a una temperatura o presión constante, aumenta su contenido en la fase gaseosa de equilibrio.(Es decir, yin es una función creciente de xin).

Estas propiedades son la base del método de separación de los componentes de las mezclas líquidas, llamado destilación o destilación. Imagine que una mezcla de benceno y tolueno se calienta a presión constante hasta una temperatura tal que el punto figurativo ha pasado aproximadamente la mitad del camino en la región de los estados de dos fases (punto "a" en la figura 7.7). El vapor de equilibrio en el punto "d" tiene una fracción molar de benceno y en, que es mayor que el contenido de benceno n en / n en sistema Si se “abre” el sistema y se condensa el vapor por separado de la fase líquida, se obtendrá un líquido (condensado) enriquecido en benceno con respecto a la composición inicial. El condensado se puede volver a calentar hasta el equilibrio líquido-vapor, el sistema se puede abrir y el vapor, incluso más rico en benceno, se puede condensar en un recipiente separado. Repitiendo el proceso varias veces es posible obtener benceno prácticamente puro, aunque en menor cantidad cuanto más puro es. Se puede llevar a cabo un proceso similar de separación de los componentes a una temperatura constante bajando la presión para evaporar, luego separando el vapor y luego aumentando la presión para condensar en un recipiente separado. Este método de separación se llama destilación isotérmica.

Arroz. 7.7.

En la práctica, en lugar de la condensación por etapas en diferentes recipientes, se utiliza un proceso continuo en el que el vapor y el líquido se mueven en forma vertical. entre distintas facciones columna sobre el recipiente que contiene el líquido destilado. Esta destilación se llama destilación fraccionada. El vapor sube a través de la columna, que tiene muchos "estantes" para la condensación. El líquido fluye por los estantes en la dirección opuesta. En el estado estacionario, que se alcanza después de algún tiempo de funcionamiento del dispositivo, la temperatura en la columna se distribuye suavemente a lo largo de la altura desde las altas temperaturas en la parte inferior hasta las más bajas en la parte superior. Dado que las composiciones de líquido y vapor son funciones de la temperatura, el vapor con un contenido relativamente alto del componente de mayor punto de ebullición se condensa en los estantes bajos, mientras que el vapor que sube a través de la columna se enriquece en el componente de menor punto de ebullición. Como resultado de la condensación secuencial, en su ascenso, el vapor se enriquece gradualmente con un componente y finalmente se condensa en un recipiente separado. La figura 7.8 da una idea de cómo se lleva a cabo este proceso en el laboratorio. La columna fraccionaria en tal configuración se llama deflemador. Es un tubo hueco, por lo general de vidrio, con una cubierta aislante del calor alrededor y muchas pequeñas

Arroz. 7.8. Destilación a reflujo en el laboratorio para piezas internas (por ejemplo, anillos de vidrio vertido o protuberancias radiales de las paredes de vidrio). La condensación final tiene lugar en un "refrigerador", un tubo hueco alrededor del cual fluye agua fría para reducir drásticamente la temperatura del vapor.

Para una diferencia dada en los puntos de ebullición de los componentes puros, el grado de enriquecimiento de vapor con un componente depende de la longitud y el diseño de la columna de fraccionamiento. Desde este punto de vista, el proceso se caracteriza número de platos teóricos(placas sobre las que se pueden producir sucesivas condensaciones y evaporaciones de la mezcla). Este número se puede calcular utilizando el diagrama líquido-vapor, si imaginamos que los procesos de evaporación y condensación ocurren en etapas y con el máximo enriquecimiento posible en cada etapa (en cada plato). Por ejemplo, si, como resultado de la destilación, la mezcla de benceno-tolueno se enriquece de xb \u003d 0.20 a xb \u003d 0.81, entonces el número de placas teóricas en el diagrama de fase de este sistema es tres (Fig. 7.9).

Arroz. 7.9.

En la industria, a menudo es necesario separar una mezcla de muchos componentes, de los cuales algunos difieren significativamente en volatilidad, mientras que otros difieren muy poco. Para ello, primero se realiza un fraccionamiento grueso preliminar por destilación simple, y luego una o cada una de las fracciones se destilan a reflujo para separar completamente los componentes. La etapa de separación más profunda se llama rectificación. En la producción industrial, una columna de destilación puede tener hasta 75 m de altura y tener miles de platos teóricos. Esto es necesario para separar componentes que tienen puntos de ebullición muy similares.

Si hay un punto de azeótropo en el diagrama del sistema, entonces la separación del líquido en componentes puros es imposible. Con cualquier composición inicial (a excepción de los componentes puros y el azeótropo mismo), la separación más completa termina con dos líquidos: un componente puro y el azeótropo. Por ejemplo, una mezcla de etanol y agua tiene una composición azeotrópica con fracciones en peso de 96% de etanol y 4% de agua (a presión normal). Este contenido de etanol es el máximo que se puede lograr destilando cualquier mezcla binaria de agua y etanol con un contenido inicial de agua superior al 4%. Por otro lado, la existencia de un punto azeotrópico permite obtener mezclas de dos componentes con una composición conocida y definida con precisión. Por ejemplo, el ácido clorhídrico concentrado HC1 (solución acuosa) tiene una fracción másica de HC1 conocida con cinco cifras significativas, a saber, 20,222 %, si se obtiene por destilación a 101,325 kPa (presión normal). Dicho producto industrial se utiliza en laboratorios para la preparación de soluciones de HCl con una concentración conocida con precisión.

Cuando se desea eliminar solutos que tienen un punto de ebullición muy alto o una presión de vapor muy baja a temperatura ordinaria (como las sales inorgánicas) de un solvente, la destilación fraccionada no es necesaria. Basta con aplicar una destilación simple: evaporar el líquido y condensarlo en un recipiente aparte. Una destilación tan simple se usa ampliamente para purificar el agua de las "sales de dureza" y de los hidróxidos de hierro, impurezas comunes en el agua del grifo en las ciudades.

La destilación se lleva a cabo normalmente a presión atmosférica. Pero si el punto de ebullición del líquido destilado es alto, y especialmente si la sustancia se descompone a esta temperatura, entonces se usa la destilación a presión reducida y, en consecuencia, a una temperatura más baja. En muchos casos, no es necesario reducir la presión total en el sistema con una bomba, basta con introducir en él un componente inerte que no se mezcle con la sustancia destilada en fase líquida, sino que simplemente reduzca la presión parcial de vapor saturado. Para sustancias orgánicas que son prácticamente inmiscibles con H 2 0 en la fase líquida, se utiliza la destilación al vapor.

En la práctica, la destilación al vapor consiste en hacer pasar vapor de H 2 0 a través del líquido destilado (en el que el H 2 0 es prácticamente insoluble) de manera que una mezcla de vapores saturados se encuentre por encima del líquido cuando la temperatura del sistema suba hasta la temperatura de la junta. ebullición de agua y líquido G A+V. La fase gaseosa se condensa por separado y se obtienen dos líquidos: agua y un destilado purificado.

La eficiencia de este proceso generalmente se caracteriza por la relación entre la masa de agua/veneno y la masa del producto destilado con él B/i en (consumo de vapor por 1 kg de sustancia destilada). Dado que la destilación se realiza a una presión R, igual a la suma de las presiones de vapor saturado de los componentes puros: R = r en + r un, se puede escribir para la masa de un componente en la fase gaseosa:

De manera similar para la masa del segundo componente:

Como resultado:

Dado que la masa molar del agua (componente A) es significativamente menor que la masa molar de cualquier sustancia orgánica con un alto punto de ebullición, el consumo de vapor suele ser relativamente bajo.