Relatório de destilação fracionada

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1.INTRODUÇÃO 
 
 A compreensão de formas de purificação de misturas homogêneas é rotineiramente não 
contemplada no cotidiano de maneira facilitada, devido à pouca analogia de conceitos físicos e 
químicos, no entanto o processo experimental possibilita entender melhor a metodologia da 
separação e consequentemente sua finalidade. 
 Nesse sentido com a prática empírica da destilação fracionada ou fracionária é possível 
entender que ela é o processo de separação dos componentes líquidos de uma solução que se 
baseia na diferença dos seus pontos de ebulição [1]. É de se atentar que os pontos de ebulição de 
dois ou mais líquidos devem ser bem distintos, como ocorre, por exemplo, com uma mistura de 
acetona e água, cujos ponto de evaporação são respectivamente 56 °C e 100°C [2]. 
 Esse mistura, assim, não pode ser azeotrópica, ou seja, aquela que se comporta como uma 
substância pura durante o processo de ebulição, um exemplo é o álcool comum o qual é uma 
mistura de 96% de álcool e 4% de água em volume que evapora a 78,1°C e, por isso, nesse caso 
não é possível separar a água do álcool empregando a destilação fracionária [3]. 
 Dessa maneira durante o processo prático desenvolvido no laboratório de química a 
mistura de líquidos fica inicialmente no balão de destilação que é aquecida por meio de uma 
manta elétrica com superfície oval a qual permite a manutenção da temperatura de maneira 
homogênea e também o encaixe do fundo arredondado do balão de destilação. 
 Assim o primeiro líquido a evaporar é a acetona por meio do uso de vidrarias específicas 
capazes de separá-la distintamente, ou seja, por meio do emprego da coluna vigreux é 
possibilitada a transferência da substância de menor ponto de ebulição para o condensador e o 
retorno da água para o balão de destilação[4]. O líquido, assim, que passou pela coluna de 
fracionamento, chega então ao condensador, que é continuamente resfriado pela água na parte 
externa, e então passa para o estado líquido sendo recolhido no recipiente denominado de 
proveta. 
 Outro fator a ser mencionado é que se for uma mistura com vários líquidos de diferentes 
pontos de ebulição é necessário ir trocando o recipiente para coletar cada líquido separadamente 
e também se o observador já conhece exatamente os pontos de evaporação com o uso do 
termômetro já será possível verificar qual substância está sendo destilada [5]. 
 
 
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 É uma metodologia, dessa forma, muito utilizada na refinarias para a separação do 
petróleo que é constituído basicamente pela gasolina, óleo diesel e o gás de cozinha. Assim a 
destilação fracionada simples desse composto acontece pela vaporização em altas temperaturas 
sendo as partes constituintes separadas e recuperadas em temperaturas progressivamente mais 
baixas como também é um dos processos mais simples para refino de petróleo, porém, não é 
suficiente para lidar com os vários tipos de óleo existentes [6]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. OBJETIVOS 
 
2.1 OBJETIVO GERAL 
 Analisar a importância da coluna de fracionamento no processo de destilação fracionária 
para separar líquidos de uma mistura homogênea. 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 Montar as vidrarias para realizar uma destilação fracionada; 
 Separar uma substância de uma mistura homogênea utilizando a destilação 
fracionária; 
 Descrever como ocorre o processo de separação por destilação; 
 Praticar a metodologia de destilação fracionada e conseguir relacionar com os 
conceitos da teoria da pressão máxima de vapor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 Os materiais usados nesse procedimento são previamente selecionados, limpos e secos 
e logo após o uso aqueles que ainda podem ser reaproveitados, como também as substâncias, 
são devidamente separados e esterilizados seguindo as normas do laboratório. 
 
3.1 MATERIAIS 
TABELA 01: Materiais e substâncias usadas no procedimento. 
Vidrarias e equipamentos Reagentes e solventes 
Pérolas de vidro; Água; 
Balão de destilação de 250 mL; Acetona (C3H6O). 
Cabeça de destilação; 
Condensador; 
Manta de aquecimento; 
Proveta de 100 mL; 
Suporte universal; 
Termômetro; 
Conexões de vidro; 
Garras; 
Mangueiras; 
Coluna de Fracionamento ou Coluna Vigreux. 
Fonte: Autores. 
3.2 MÉTODOS 
 
 Montou-se primeiramente o sistema de destilação para ligar a manta de aquecimento 
em que foi colocada a solução homogênea, ou seja, a mistura miscível de 80 mL de água com 
70 mL de acetona para observar o tempo estimado de evaporação para a coleta da acetona pura 
conforme a imagem que segue: 
 
Imagem 01: Montagem de um sistema de destilação fracionada 
 
 
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Fonte: Felipe Lima. 
 Essa solução, desse modo, começou a borbulhar após 15 minutos alcançando a 
temperatura de 54°C e a coluna vigreux nessa temperatura permitiu a passagem somente do 
vapor da acetona. Dessa maneira após 40 minutos a temperatura continuou a subir até alcançar 
85°C nesse momento a manta de aquecimento é desligada, pois nessa temperatura a água 
também começa a evaporar e a coluna vigreux não consegue mais condensá-la durante a 
evaporação. Assim em 10 minutos a temperatura baixou para 63°C e a manta de aquecimento 
foi novamente ligada para que o processo continuasse até atingir um volume de 60 mL de 
acetona pura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 Durante o processo de destilação da acetona foram coletados os seguintes volumes com 
seus tempos correspondentes: 
Tabela 02: Temperatura de ebulição da acetona e o volume coletado. 
Temperatura Volume Horário Tempo 
0 0 mL 19:23h 0 minutos 
28°C 0 mL 19:29h 6 minutos 
54°C 20 mL 19:38h 15 minutos 
58°C 30 mL 19:43h 20 minutos 
63°C 45 mL 19:45h 22 minutos 
90°C 50 mL 19:48h 25 minutos 
85°C 60 mL 19:52h 29 minutos 
63°C 60 mL 20:03h 40 minutos 
Fonte: Autores. 
 Por meio dos dados coletados foi possível destacá-los a seguir no gráfico 01 que 
possibilita uma melhor compreensão da precisão de um processo de destilação fracionada: 
Gráfico 01: Apresentação de dados coletados durante o procedimento. 
 
Fonte: Autores. 
 Dessa forma foi possível observar que se obteve 60mL da acetona da mistura inicial que 
era de 80mL, ou seja, cerca 75%, sendo um valor considerável quando se analisa o tempo do 
experimento. É importante, pois, compreender as diferenças entre a destilação fracionada e a 
destilação simples pelo fato do primeiro processo ser aplicado para separar o líquido mais 
volátil presente em misturas homogêneas de dois ou mais líquidos, já a destilação simples é um 
método de separação de misturas homogêneas de líquidos e sólidos por meio da evaporação e 
0
10
20
30
40
50
60
70
54 ºC 58 ºC 63 ºC 90 ºC
V
o
lu
m
e
 (
m
L)
Destilação Fracionada
 
 
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condensação da substância líquida, por exemplo, para separar a água na solução saturada de 
água e sal, em que se nota apenas uma fase, se emprega a destilação simples e não a fracionada. 
 Nesse sentido é de grande relevância observar as variações de temperatura e a influência 
das vidrarias correspondentes que garantem a eficácia da destilação fracionada, como também 
analisar sua limitação e a importância do controle da temperatura pela análise contínua do 
termômetro para não permitir que a temperatura de aquecimento atinja o ponto de ebulição da 
água. 
 Dessa maneira cada componente do sistema tem sua função correspondente, sendo a 
manta de aquecimento responsável pela homogeneização da temperatura da solução, ou seja, 
mantém uma temperatura estável em toda extensão, as pérolas que são adicionadas dentro da 
solução objetivam também controlar a mistura que está sendo aquecida uma vezque as pérolas 
de ebulição não funcionam no vácuo, estas bolhas mantém a solução agitada e ajudam a 
prevenir a ebulição descontrolada [7]. 
 Como também a coluna vigreux ou coluna de fracionamento destila de maneira lenta 
para garantir uma eficaz purificação pois é importante destilar o líquido lentamente até que se 
obtenha a melhor separação possível [8]. A medida em que ocorre a observação em quarenta 
minutos se possibilita acompanhar o procedimento de ebulição da substância de maior pressão 
máxima de vapor, ou seja, a acetona de maneira que é possível sentir o aroma dessa substância 
durante seu processo de evaporação. 
 Logo também é viável o entendimento da lei de Raoult por meio dessa prática, pois a 
pressão de vapor do solvente é diretamente proporcional à fração molar de moléculas do 
solvente na solução. Por exemplo, se somente 9 em cada 10 moléculas de uma solução são 
moléculas de solvente, então a pressão de vapor do solvente é só́ nove décimos da pressão de 
vapor do solvente puro na temperatura de interesse [9]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. CONCLUSÃO 
 Dessa forma por meio da análise dos dados experimentais fornecidos durante a 
prática laboratorial foi observado que com o controle contínuo das informações fornecidas 
pelo termômetro se pôde recuperar somente a substância de interesse, ou seja, a acetona. 
 Dessa maneira é de se considerar que a destilação fracionária é muito usada e 
importante, pois por meio da elaboração desse processo fica mais facilitada a compreensão 
da metodologia de separação empregada nas refinarias de petróleo que o separam em 
petróleo pesado e em petróleo mais leve considerando o conceito da pressão máxima de 
vapor e da capacidade de fracionamento do líquido mais volátil pelo número de pratos 
fornecidos pela coluna vigreux. 
 Conclui-se que é um processo de grande eficiência para a separação do líquido de 
maior pressão de vapor, como foi o caso da acetona, desse modo se percebe também que 
essa metodologia de separação de misturas homogêneas com ponto de ebulição muito 
próximo é muito viável e, com o emprego de materiais adequados, se torna muito acessível 
o entendimento dessa técnica como critério de pureza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 [1] CHANG, Raymond. Química geral. AMGH Editora. São Paulo, 2010. 
 
 [2] DIAS, Ayres Guimarães. COSTA, M. A. da. GUIMARÃES, P. I. C. Guia Pratico de 
Química Orgânica. Volume I. Técnicas e Procedimentos: Aprendendo a fazer. Editora Inter 
ciência. Rio de Janeiro, 2004. 
 
[3] Brown,T. L.,Lenay Jr,H.E.,Brusten, B.E.; Química a ciência central. Tradutor Robson 
Matos; consultores técnicos André Fernando de Oliveira e Astrea F. Souza Silva. – São Paulo: 
Pearson Prontece hall,2005. 
 
[4] Demuner, A. J., Maltha, C. R.,Barbosa, L. C. A.,Peres, V., Experimentos de Química 
Orgânica. editora UFV, 2000. 
 
[5] ATKINS, Peter W.; JONES, Loretta. Princípios de Química-: Questionando a Vida 
Moderna e o Meio Ambiente. Bookman Editora, 2012. 
 
[6] BUYS, Bruno. Parceria gera tecnologia para otimizar produção em refinarias. Inovação 
Uniemp, v. 3, n. 3, p. 48-49, 2007. 
 
[7] PAVIA, Donald L. et al. Química orgânica experimental: técnicas de escala pequena. 
Bookman, 2012. 
 
[8] CADORE, Ígor Renz. Eficiência de torres de destilação. 2011. Disponível em : < 
https://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/36904 >. Acesso em 05 de Outubro de 2018. 
 
[9] ATKINS, Peter W.; JONES, Loretta. Princípios de Química-: Questionando a Vida 
Moderna e o Meio Ambiente. Bookman Editora, 2012. 
LIMA, Felipe. Destilação simples e fracionada, 2015. Disponível em: 
<https://www.youtube.com/watch?v=QY7xcgrSr5o>.Acesso em 15 de Novembro de 2018.