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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:
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Tripé de ferro: serve de apoio para a tela de amianto e balão de vidro;
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Bico de bunsen: equipamento que realiza o aquecimento da mistura;
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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.
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Balão de vidro: equipamento de vidro que recebe a mistura homogênea composta por líquidos;
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Coluna de fracionamento: tubo de vidro recheado de bolinhas de vidro ou de porcelana.
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Condensador: equipamento onde o vapor é transformado em líquido.
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Erlenmeyer ou qualquer outro tubo coletor: equipamento de vidro que recebe o líquido que foi condensado no condensador.
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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
