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CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA - BURITIS Faculdade de Ciências Exatas e de Tecnologia - FACET Curso Engenharia Química/Engenharia Ambiental RELATÓRIO AULA II DESTILAÇÃO FRACIONADA DA ACETONA COMERCIAL Belo Horizonte 2016 • ENGENHARIAS - 2013 CENTRO DE EXCELÊNCIA PARA O ENSINO Professor orientador: Luciano Emerich Faria Componentes: ➢ Aline Cardoso Hofner / RA: 11420428 ➢ Diego Henrique Rezende Mayrink / RA: 11412000 ➢ Erick Vieira dos Santos / RA: 11211357 2 RESUMO O objetivo da prática foi efetuar a separação dos componentes da acetona comercial através do método da destilação fracionada e determinar a proporção de propanona na mistura Esse método permite separar líquidos homogêneos com precisão, desde que se tenha conhecimento das propriedades físico-químicas de cada composto. No experimento foram analisados 100mL de acetona comercial da marca Farmax, com auxílio de um cronometro, que foi disparado quando a primeira gota do composto foi destilado. O tempo foi contado a cada dois minutos quando se fazia a leitura do volume obtido e temperatura. Ao final do experimento o cronometro foi desligado, os dados registrados em uma tabela. Portanto a destilação fracionada é um método bastante eficaz e muito utilizado atualmente, por seus resultados obtidos na prática serem bem próximos dos teóricos. 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 4 2. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 6 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 10 4. CONCLUSÕES ......................................12 5. ANEXOS 13 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 14 4 1. INTRODUÇÃO O relatório tem como objetivo explicar de forma técnica como é feita a separação de misturas homogêneas compostas por dois ou mais líquidos, a chamada Destilação Fracionada. Nesse tipo de procedimento, é necessário ter conhecimento do Ponto de Ebulição de cada componente presente na amostra, uma vez que é através dele que saberemos qual componente está sendo separado naquele determinado espaço de tempo. Utilizou-se como amostra, a Acetona Comercial da marca Farmax. A acetona (também conhecida como dimetilcetona, 2-propanona, propan-2-ona ou simplesmente propanona) com fórmula química CH3(CO)CH3, é um composto orgânico sintético que também ocorre naturalmente no meio ambiente. É um líquido incolor de odor e sabor fáceis de distinguir. Evapora facilmente, é inflamável e solúvel em água. Quando se destila uma mistura líquida homogênea ideal, as primeiras frações do destilado apresentam composição mais rica no componente mais volátil do que da mistura original. No decorrer da destilação, o ponto de ebulição da mistura sofre uma elevação gradual, uma vez que a composição do vapor se torna cada vez mais rica no componente menos volátil. A aparelhagem que se costuma utilizar em laboratório para se realizar a destilação fracionada é bem parecida com a destilação simples, porém, a única diferença é o uso da coluna de fracionamento. FIG.1: Montagem do Equipamento de Des�lação Fracionada 5 Em qualquer tipo de destilação fracionada, inicialmente a mistura dos líquidos fica no balão de fundo redondo, ou balão de destilação. Esse por sua vez fica acomodado em uma manta térmica, o que garante que ele seja aquecido a uma temperatura pré-estabelecida e que essa temperatura se mantenha constante durante todo o tempo. Normalmente usa-se dentro do balão com a mistura, pérolas de vidro, que evitam a ebulição tumultuosa. Conhecidos o ponto de ebulição de cada componente da mistura, aquele que tiver o menor ponto de ebulição conseguirá passar pela coluna de fracionamento. Observa-se a formação de uma pequena nuvem de vapor na coluna nesse momento. Enquanto isso, os líquidos que possuem pontos de ebulição maior irão condensar e voltar para o balão de destilação. Nesse momento observa-se que nas barreiras da coluna de fracionamento há formação de pequenas bolhas (que são os líquidos condensados com maior PE). No Brasil, a destilação fracionada é também empregada em alambiques, para a fabricação de cachaças. 6 2. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS Equipamentos: FIG.2: Proveta de 100mL. FIG.3: Balão de Fundo Redondo. FIG.4: Perolas de Vidro. 7 FIG.5: Manta de Aquecimento. FIG.6: Coluna de vigreux. FIG.7: Suporte Universal. 8 FIG.8: Garra. FIG.9: Termômetro. FIG.10: Condensador de Bolas. FIG.11: Cronômetro. 9 Reagentes ⦁ Removedor à Base de Acetona Farmax Razão Social: Farmax Distribuidora Amaral Ltda. CNPJ: 21759758/0001-88 Composição: Acetona, Álcool, Óleo de Girassol, Acetaro de Etila, Benzofenona, Corante CI42090. Fabricação: 07/2014 Validade: 07/2017 Responsável Técnico: Lays Oliveira Simões – CRF MG 13226 FIG.12: Removedor a Base de Acetona 500ml (Farmax). Procedimento Em uma proveta foram medidos 100mL da acetona analisada. Em seguida, o conteúdo foi transferido para um balão de fundo redondo e nele foram adicionados pérolas de vidro. O balão foi acomodado em uma manta de aquecimento e nele foi adaptada uma coluna de Vigreux, utilizando o suporte e garras para que a montagem ficasse estável. Foi adaptado a coluna, um termômetro e um condensador de bolas. Após a montagem do equipamento, a manta foi ligada a uma temperatura de aproximadamente 100oC. Após a primeira gota ser destilada, foi disparado o cronômetro. A cada dois minutos eram registrados a temperatura e o volume de destilado obtido em uma proveta. Os dados foram anotados em uma tabela. Após o fim do experimento, as amostras foram analisadas no Espectrofotômetro de Infravermelho. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 10 Conforme tabela abaixo, observou-se que através do ponto de ebulição é possível distinguir qual fração está sendo separada naquele espaço de tempo, uma vez que se tem conhecido o ponto de ebulição de cada componente da amostra: PE Propanona: 56,0oC PE Etanol: 78,0oC Tempo (min) Temperatura (oC) Volume (mL) Tempo (min) Temperatura (oC) Volume (mL) 0 57,0 ± 0,5 0 14 69 ± 0,5 60 2 58,0 ± 0,5 10 16 71 ± 0,5 64,5 4 59,0 ± 0,5 20 18 73 ± 0,5 69 6 60,0 ± 0,5 30 20 74 ± 0,5 72,5 8 62,0 ± 0,5 39 22 75 ± 0,5 76,5 10 63,0 ± 0,5 47 24 75 ± 0,5 80 12 65,0 ± 0,5 54 26 75 ± 0,5 82,5 Tabela 1:Tempo (min), temperatura (oC) e volume(mL) -FONTE:Apos�la Aulas Prá�cas de Química Orgânica. Foi observado que o menor ponto de ebulição da acetona foi 57,0oC, onde houve formação inicial do vapor sendo condensado posteriormente no condensador, separando a acetona do álcool. O aumento da temperatura foi gradual nos primeiros seis minutos, onde a quantidade obtida foi de 30ml e proporcional ao tempo (a cada dois minutos obtinha-se exatamente 10mL de destilado. A partir do oitavo minuto a quantidade destilada já não era mais constante, foi diminuindo gradativamente até atingir 74oC, onde o volume total de destilado era 72,5mL. Após esse tempo, a temperatura manteve-se constante em 750C e a quantidade destilada foi ainda menor. Essa diferença de volume é explicada devido ao fato da propanona ter o ponto de ebulição baixo, fazendo com que a destilação ocorre mais facilmente. Durante a destilação, foi recolhida uma pequena amostra do destilado, e essa mesma foi analisada no espectrofotômetro de infravermelho, onde através do gráfico foi possível 11 observar a diferença dos picos de C=O, onde ao final do processo, o pico torna-se mais parecido com o da propanona pura, o que não acontece se a amostra fosse analisada no inicio do procedimento, uma vez que os picos seriam menores devido a mistura da acetona comercial conter etanol e outras substâncias. Ao final do procedimento, foi obsevado no fundo do balão, uma substancia azul (corante) e o óleo que compõea mistura. 4. CONCLUSÕES 12 A partir do experimento, podemos concluir que a destilação fracionada é um método eficaz para separação de misturas líquidas homogêneas. A partir do ponto de ebulição conhecido de cada substancia é possível determinar qual está presente na composição assim como a quantidade. Concluímos também que as temperaturas de ponto de ebulição obtidos na prática não são as mesmas das já conhecidas, devido a não estarmos ao nível do mar. Como é possível observar na tabela, quantidade de propanona presente na acetona comercial é de 72,5mL (volume obtido a temperatura de 74oC). A partir disso, concluímos que o restante do destilado é álcool, uma vez que seu ponto de ebulição conhecido é 78oC e a temperatura manteve-se constante durante o restante da prática (seis minutos) até que toda mistura presente no balão fosse destilada. 13 5. ANEXOS Gráfico 1: Des�lação Fracionada da Acetona Comercial. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 14 Núcleo de Bibliotecas. MANUAL PARA ELABORAÇÃO E APRESENTAÇÃO DOS TRABALHOS ACADÊMICOS: padrão Newton Paiva. Página 1 à 152. Disponível em: <http://newton.newtonpaiva.br//NP_conteudo/file/Manual_aluno/Manual_Normalizacao_N ewton_2011.pdf>. Acesso em: 29 mar. 2016. Apostila de Laboratório Química Orgânica. ROTEIRO PARA AULAS PRATICAS DE QUÍMICA ORGÂNICA:
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