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Separación de una mezcla ternaria por destilaciónGarcía Ana, Romero Valeria

2FM1 Equipo 2

Se llevó a cabo una separación de una mezcla ternaria compuesta por glicerol, anilina, alcohol isoamílico mediante una destilación simple por arrastre de vapor.

INTRODUCCIÓN

La destilación simple por arrastre de vapor es uno de los métodos más usados para separar mezclas en estado líquido. Este proceso muestra la importancia de explotar las diferentes propiedades de los componentes que forman una mezcla, ya que haciendo uso de un sencillo dispositivo (figura 1) se pueden separar sin tener que recurrir a métodos químicos o físicos más complicados, además posee una gran aplicación en tanto en el laboratorio como en la industria química, por ejemplo, en la extracción de aceites esenciales, saborizantes para la industria alimenticia, perfumes, principios activos, etc1.

DISCUCIÓN Y RESULTADOS

En una destilación se aprovechan los diferentes puntos de ebullición2 de las sustancias contenidas en una mezcla, es mediante esta condición que, el primer destilado obtenido contenía alcohol isoamílico y anilina, en ambas sustancias sus puntos de ebullición son inferiores a los del glicerol (ver tabla 1), por lo que en el primer destilado encontramos alcohol isoamílico, anilina y agua.

Reactivo

Densidad

Punto de ebullición

Miscibilidad

Alcohol Isoamílico

0.81 g/mL 132 °C Inmiscible

Anilina 1.02 g/mL 184 °C InmiscibleGlicerol 2.61 g/mL 290 °C Inmiscible

La siguiente sustancia separada fue alcohol isoamilico, al agregar ácido sulfúrico (H2SO4) transformamos la anilina en bisulfato de anilonio (figura 2), que por sus propiedades químicas tiene un punto de ebullición más elevado que el alcohol isoamílico, por lo que en el siguiente destilado, se obtuvo alcohol y agua.

Figura 1. Dispositivo para llevar a cabo una destilación simple por arrastre de vapor

Tabla 1. Propiedades físicas de los componentes de la mezcla

Figura 2. Mecanismo de reacción para la obtención de bisulfato de anilonio

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El agua fue retirada de esta mezcla mediante una decantación (figura 3) en la cual la fase orgánica (alcohol) por diferencia de densidades se encontró en la parte superior; se eliminó la humedad con sulfato de sodio anhidro (Na2SO4), al final se obtuvo un volumen de 4.65 mL, un rendimiento del 93%.

Finalmente a la sal orgánica bisulfato de anilonio, se le agregó hidróxido de sodio (NaOH), y así se regeneró a la anilina (figura 4).

Se destila nuevamente la anilina, obteniéndola con agua; para separar ésta, se utilizó un dispositivo de decantación (figura 3) y se secó con sulfato de sodio anhidro obteniendo 3.8 mL de producto con un rendimiento del 76%.

CONCLUSIONES

Se separó la mezcla ternaria compuesta por alcohol isoamílico, anilina y glicerol mediante una destilación simple por arrastre de vapor tomando en cuenta sus propiedades físicas y químicas.

Se obtuvieron 4.65 mL de alcohol isoamílico que representa un rendimiento del 93% y 3.8 mL de anilina, un rendimiento del 76%.

BIBLIOGRAFÍA

1. Química para ingenieros químicos, Jiménez, Soto, Villaescusa, Universidad Politécnica de Valencia, España, 2006, págs. 112-118.

2. Manual de química orgánica, Beyer H.W., Reverte, 1987, 19º edición, pág. 6.

Figura 3. Dispositivo de separación de mezclas por decantación

Figura 4. Mecanismo de reacción de la regeneración de anilina

Fase orgánica

Agua