Destilação fracionada de uma mistura de 3 componentes
Como se dá a obtenção dos diferentes componentes do crude na indústria petroquímica? Como fazer uma separação desse género em laboratório?
No âmbito da disciplina de Química, no passado dia 16 de março, realizamos esta atividade laboratorial para conseguirmos perceber o mecanismo de destilação do crude.
O crude, ou petróleo bruto, é um hidrocarboneto composto que é extraído da crusta a quilómetros de profundidade.
É por destilação fracionada que se obtêm os seus derivados, como a nafta o querosene e a gasolina.
A destilação fracionada é um processo de separação de misturas homogéneas que apresentem componentes com pontos de ebulição muito próximos.
Com o objetivo de simular esse processo a nossa turma fez esta atividade laboratorial de separação de 3 álcoois distintos.
Material:
• Solução previamente preparada pela professora com 3 dos seguintes compostos
o Metanol
o Etanol
o Propan-1-ol
o Butan-1-ol
• Balão de fundo redondo
• Alguns fragmentos de porcelana porosa
• 2 suportes universais
• Manta de aquecimento
• Alonga
• Termómetro
• Condensador de Liebig
• Coluna de fracionamento
• 3 provetas (50ml, 40ml e 25ml)
• Elevador
Procedimento:
1. Colocar
no balão de fundo plano a solução-problema e adicionar alguns fragmentos de
porcelana porosa;
2. Colocar
o balão na manta de aquecimento e liga-lo à coluna de fracionamento;
3. Fixar
a coluna nessa posição com o suporte universal;
4. Unir
a alonga e o condensador e juntá-los à coluna afixando-as com outro suporte;
5. Colocar
o termómetro no topo da coluna de fracionamento;
6. Pôr
a pipeta de 50ml em cima do elevador e colocá-la por baixo da alonga;
7. Ligar
dois tubos ao condensador de modo a permitir a circulação de água dentro
deste, em sentido contrário à circulação do destilado;
8. Averiguar
se a montagem tem o seguinte aspeto:
9. Ligar
a manta de aquecimento e aquecer a solução moderadamente (de modo a que o
destilado seja recolhido a, aproximadamente, 1 gota por segundo);
10.
Abrir a água e regular o caudal de modo a haver arrefecimento do condensador;
11.
Anotar as temperaturas do vapor depois da 1° gota de destilado e depois a cada
5ml atingidos;
12. Recolher separadamente as frações de destilado quando a temperatura
estabilizar e quando sofrer alterações aceleradas em provetas distintas.
Registo de dados:
Resultados e conclusões:
A partir das temperaturas registadas na tabela, por comparação com os pontos de ebulição registados na tabela da figura 1, podemos concluir que os 3 compostos presentes na solução-problema eram metanol (recolhido em primeiro na proveta de 50 ml), etanol (recolhido em segundo na proveta de 25 ml) e propan-1-ol (recolhido em último lugar na proveta de 40 ml).
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| Figura 1 |
Para além disso, após a realização desta atividade procedemos á elaboração de um gráfico da variação da temperatura em função do aumento do volume.
O gráfico que era espectado obtermos era o seguinte:
Enquanto aquele que obtivemos tinha o seguinte aspeto (o rascunho realizado no nosso caderno diário...😅):
Com o gráfico podemos concluir que a cada substância presente na mistura corresponde um patamar diferente verificando-se que durante a ebulição de cada substância a temperatura mantém-se quase inalterável.
Para além disso, o composto orgânico mais volátil, o de menor ponto de ebulição, ou seja, o metanol, é obtido em primeiro lugar e apresenta uma cadeia com menor número de carbonos.
Gheorghe Marijineanu
Hugo Canteiro
Luana Placa
Medina Fistican
12°N1/N2
