Práctica 5: Destilación por arrastre de vapor

31.01.2013 15:45

 

Objetivo:

2.3 Conocer las técnicas de separación de mezclas líquidas como: destilación por arrastrre con vapor

 

Introducción:

La destilación por arrastre de vapor es un método muy útil cuando se quiere obtener aceites esenciales de hojas flores, cáscaras entre otras sustancias, debido a que es un método diseñado para separar sustancias ligeramente volátiles de sustancias no volátiles en una mezcla de sustancias inmiscibles entre sí. Todo recae en el diferente punto de ebullición de las sustancias, ya que a temperatura ambiente se puede separar con un enfriador sustancias cuyo punto de ebullición sea menor al del agua, aproximadamente a unos 92°, tal como veremos en la  práctica.

 

Desarrollo:

Tabla de resultados durante la destilación:

Tiempo

Temperatura

ml obtenidos

3 minutos

35º C

0 ml

4 minutos

40ºC

0ml

6 minutos

70º C

0 ml

11 minutos

93 ºC

0 ml

24 minutos

93ºC

40 ml

31 minutos

93º C

50 ml

40 minutos

95 º C

73 ml

-ml  de esencia, obtenidos de un decantado de 100 ml:

  •    Se obtuvieron aproximadamente 2.8 ml. de esencia de hierbabuena 

Proceso:

                                                                     

                        Hierbabuena colocada dentro del matraz            Corte del tubo de vidrio a 12 cm

                                de bola  para extraer sus aceites                                       

                                                             

                                         Armado del sistema                               Inicio del proceso de destilación por

                                                                                                                        arrastre de vapor

                                                            

                             Producción de vapor de agua (92º C)             Separación del agua y el aceite (esencia

                                                                                                                              de hierbabuena)

                                                                      

                                                                    Obtención de 2.8 ml de esencia

Cuestionario:

1) ¿A qué se le llama destilación por arrastre con vapor?  

Este tipo de destilación es una técnica  de purificación.  El método consiste en aislar sustancias orgánicas que son poco volátiles e  insolubles en  agua de otras que poseen características diferente. El proceso se basa en que las sustancias cuyo punto de ebullición es mayor que el agua,  se evaporiza y después se condensa junto con el agua. En este momento la sustancia que se desea purificar es insoluble en agua  y por medio de un embudo de separación se  puede extraer la parte deseada.

 

2) ¿Qué es lo que dice la Ley de Dalton? Conteste con palabras y matemáticamente 

La ley de Dalton dice que la presión total que ejerce una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales. La presión parcial de un gas es la que ejercería si se encontrara solo en un recipiente.

La fórmula para la mezcla de 3 gases.

Ptotal = P1 + P2 +P3

  • Los subíndices se refieren a los gases individuales.
  • Las presiones P1, P2, P3 sólo son una parte de la presión total.

A continuación se mostrará un ejemplo de la Ley de Dalton.

Un compuesto gaseoso contiene el 40% de cloro, el 35% de oxígeno y el 25% de carbono. Calcular la presión parcial de cada gas a la presión total de 760 mm de Hg.

Cloro:

760 mm de Hg x 40% / 100% = 304 mm de Hg.

Oxígeno:

760 mm de Hg. X 35% /100% = 266 mm de Hg.

Carbono:

760 mm de Hg. X 25% /100% = 190 mm de Hg.

Presión total: Suma de las presiones parciales

  • Cloro: 304 mm de Hg.
  • Oxígeno: 266 mm de Hg.
  • Carbono: 190 mm de Hg.

PRESIÓN TOTAL: 760 mm de Hg.

 

3) ¿Cómo se comporta la temperatura de ebullición de una mezcla de líquidos inmiscibles entre sí? ¿Qué son los aceites esenciales? De tres ejemplos 

La temperatura de ebullición de una mezcla de líquidos inmiscibles será igual a la suma de estas presiones parciales de vapor y debe ser de una atmosfera.

Los aceites esenciales son mezclas complejas de hidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carbonílicos, aldehídos aromáticos y fenoles y se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas.

Ejemplos:

        * El aceite de espliego que procede de una flor.

        * El aceite de pachulí que procede de una hoja.

        *EL aceite de naranja que procede de la fruta.

 

4) Explique qué material usó y qué resultados obtuvo en su destilación por arrastre con vapor de agua, cuantos mililitros y teóricamente cuanto se puede obtener del producto, es rentable para la producción y en que se puede utilizar el destilado.   

Para la práctica tuvimos que colocar sobre el soporte universal el refrigerante recto. Conectamos el refrigerante con un matraz de bola mediante unos tubos de vidrio que fueron cortados previamente. Sobre el matraz se colocó un corcho con 2 entradas en donde se colocó un tubo recto que conectaba el refrigerante mediante un tubo conector. En el otro orificio del corcho se puso un tubo en forma de "L" que conectaba el matraz de bola con el matraz de Kitasato, en el cual se le colocó un corcho en el cual se le introdujo un termómetro para ir checando la temperatura del sistema. Se tenía que ir checando la temperatura del matraz que contenía el agua destilada (no más de 100º). El matraz de Kitasato fue calentado mediante un mechero de bunsen, una manta de asbesto, y se sostuvo el matraz mediante un soporte universal.  La planta que se utilizó fue la hierbabuena (Mentha Spicata), de la cual se extrajo 2.3 ml de esencia de una mezcla que contenía 72 ml. En cuanto a la producción de aceites esenciales de hierbabuena, se puede decir que en 3 años se logran generar alrededor de 73 kg ha-1 de aceite (160 lb ha-1); sin embargo esta producción se ve afectada por las condiciones de suelo y clima.Los usos de la esencia de la hierbabuena son: reducir la tensión de nervios (ésta debe de ser aplicada en las sienes), excelente para jaquecas de origen nervioso, es relajante, actúa como anti irritante, analgésico, reduce el dolor, ayuda a la buena circulación sanguínea etc.

 

5) Mencione 5 productos que deban de obtenerse por destilación por arrastre de vapor y cuál es la temperatura a la cual debe de controlarse, realice una tabla .  

                            

Conclusión:

A partir de lo realizado en la práctica podemos concluir que el proceso de destilación es de gran importancia en el sector industrial, ya que permite obtener sustancias que son de uso para la producción de aceites y esencias. Logramos comprender como se lleva a cabo este proceso ya que tuvimos que armar el sistema completo y tuvimos que controlar la temperatura a la que estaba expuesta el agua destilado, además de que logramos mejorar nuestras habilidades dentro del laboratorio. Comprendimos que del producto que se destila (planta), se llega a obtener muy poco destilado, ya que solamente se extrae su aceite, como en el caso de la práctica, en donde de aproximadamente 60 gr de hierbabuena se obtuvieron 2.8 ml de esencia.

 

Referencias:

-Belyer y Walter. (1987). Manual de química orgánica. Recuperado el 4 de Febrero de 2013, de books.google.com.mx/books?id=Pm7lNZzKlaoC&pg=PA6&dq=destilaci%C3%B3n+por+arrastre+de+vapor&hl=es&sa=X&ei=Rw0QUcacKemc2QX37oHYDg&ved=0CCsQ6AEwAA#v=onepage&q=destilaci%C3%B3n%20por%20arrastre%20de%20vapor&f=false

-Inifap. (s.f.). Hierbabuena . Recuperado el 4 de Febrero de 2013, de http://sites.securemgr.com/folder11341/index.cfm?fuseaction=browse&id=1304573&pageid=52

-(NF).Destilación por arrastre con vapor . Recuperado el 4 de Febrero de 2013, de www.iocd.unam.mx/organica/1311/1311pdf10.pdf

- (NF). Plantas madicinales. Recuperado el 4 de Febrero de 2013, de www.espiritugaia.com/Hierbabuena.htm

-Romero, Henry. Muñoz, Fernando. (2009).Ley de Dalton de las presiones parciales. SlideShare. Recuperado de http://www.slideshare.net/jjsarango/ley-de-daltonx

-Santis Erika. (2012). Destilación por arrastre de vapor. Química Orgánica. Recuperado de http://quimicaerialvfpracticas.blogspot.mx/2012/03/practica-n3-destilacion-por-arrastre-de.html