Destilação fracionada

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

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