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Destilação fracionada

Química

A destilação fracionada é um método de fracionamento de misturas que se baseia na diferença do ponto de ebulição dos líquidos presentes em uma mistura homogênea.
Na imagem, uma refinaria de petróleo. Esse produto é separado por meio da destilação fracionada
Na imagem, uma refinaria de petróleo. Esse produto é separado por meio da destilação fracionada
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A destilação, de uma forma geral, é um dos métodos mais utilizados para separar os componentes de misturas homogêneas que apresentam líquido com sólido ou apenas líquidos em sua composição.

A chamada destilação fracionada é utilizada exclusivamente para separar os componentes de uma mistura que apresente dois ou mais líquidos em sua constituição, como uma mistura de água e acetona. É importante que os líquidos que compõem a mistura não apresentem pontos de ebulição muito próximos ou ainda que a mistura não seja azeotrópica (mistura homogênea formada apenas por líquidos que apresenta ponto de ebulição constante). Nesses dois casos, são necessários métodos químicos para que a separação seja realizada.

Os equipamentos utilizados em uma destilação fracionada são praticamente os mesmos de uma destilação simples, com o acréscimo de um equipamento chamado de coluna de fracionamento. Veja a seguir todos eles:

  • Tripé de ferro: serve de apoio para a tela de amianto e balão de vidro;

  • Bico de bunsen: equipamento que realiza o aquecimento da mistura;

  • Tela de amianto: equipamento que é posicionado no tripé para que absorva parte do calor vindo do bico de bunsen, evitando que o balão de destilação estoure;

Observação: o conjunto tela de amianto, tripé de ferro e bico de bunsen podem ser substituídos por uma chapa elétrica de aquecimento.

  • Balão de vidro: equipamento de vidro que recebe a mistura homogênea composta por líquidos;

  • Coluna de fracionamento: tubo de vidro recheado de bolinhas de vidro ou de porcelana.

  • Condensador: equipamento onde o vapor é transformado em líquido.

  • Erlenmeyer ou qualquer outro tubo coletor: equipamento de vidro que recebe o líquido que foi condensado no condensador.

  • Termômetro: equipamento que permite o acompanhamento da temperatura durante o processo de destilação.

O funcionamento de uma destilação fracionada baseia-se na diferença de ponto de ebulição entre os líquidos que formam a mistura. Vamos utilizar o exemplo da água (ponto de ebulição igual a 100 oC) e acetona (ponto de ebulição igual a 58 oC) para entendermos como esse processo funciona.

Inicialmente adicionamos a mistura no balão de vidro. Em seguida, ligamos o bico de bunsen ou a chapa de aquecimento para aquecer a mistura. A partir daí, os dois líquidos começam a transformar-se em vapor e deslocam-se em direção à coluna de fracionamento, onde competem por um mesmo espaço. Como a coluna de fracionamento é um obstáculo, por conter várias bolinhas e pouco espaço livre, apenas um dos vapores consegue atravessá-la. Atravessa a coluna de fracionamento apenas o vapor do líquido que apresentar o menor ponto de ebulição, já que, quanto menor o ponto de ebulição, menor é a densidade do vapor. Após atravessar a coluna de fracionamento, o vapor do líquido de menor ponto de ebulição entra no condensador e sofre o fenômeno da condensação, retornando para o estado líquido. Por fim, o líquido condensado é recolhido no frasco coletor. A imagem a seguir apresenta um esquema de destilação fracionada:

Ilustração de destilação fracionada
Ilustração de destilação fracionada

Como no exemplo utilizado a acetona tem o menor ponto de ebulição, é ela que consegue atravessar a coluna de fracionamento, sendo condensada e recolhida no frasco coletor.

Observação: Para evitar que o vapor de água também atravesse a coluna de fracionamento, é importante sempre ficar de olho no termômetro e não permitir que a temperatura de aquecimento ultrapasse o valor do menor ponto de ebulição.


Por Me. Diogo Lopes Dias

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Destilação fracionada"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/destilacao-fracionada.htm>. Acesso em 23 de fevereiro de 2018.

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Questão 1

Analise cada uma das afirmativas feitas sobre os quatro sistemas propostos a seguir:

I. água e gasolina

II. metanal (CH2O)

III. nitrogênio (N2)

IV. água e metanol

1) Os sistemas I, II, III e IV são, respectivamente, mistura heterogênea, substância composta, substância simples e mistura homogênea.

2) Para realizar a separação dos componentes do sistema I, deve-se usar o processo de destilação fracionada.

3) Se misturarmos os componentes do sistema I e IV, haverá uma mistura heterogênea trifásica.

4) Para realizar a separação de cada um dos componentes do sistema IV, deve-se usar o processo de destilação fracionada.

5) A mistura formada pelos sistemas II e III pode ser separada por decantação.

As afirmações que estão corretas são:

a) 1, 2, 4

b) 1, 2, 3

c) 2, 3, 5

d) 3, 4, 5

e) 1, 3 e 4

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