mistura ternaria destilada

Prévia do material em texto

Destilação de uma mistura ternária
 
Refino de Petróleo
Cabo Frio, 2017/2
Universidade Estácio de Sá - UNESA
Cabo Frio
Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Refino de Petróleo, no curso de Engenharia de Petróleo e Gás, na Universidade Estácio de Sá.
Professor: Marcelo Silva.
Cabo Frio, 2017/2
RESUMO: A destilação é um dos métodos mais utilizados para separação de líquidos por ter aplicabilidade simples e, se tomado todos os cuidados necessários, apresenta boa qualidade na separação. A destilação também apresenta boa versatilidade, pois pode ser usada para separar líquidos de outras substâncias que podem ser sólidas ou líquidas também, desde que tenham pontos de ebulição bem distintos. 
�
Sumário
1 INTRODUÇÃO	5
2 DESENVOLVIMENTO	5
2.1 OBJETIVO GERAL	6
2.1.1 OBJETIVO ESPECÍFICO	6
2.2 METODOLOGIA	6
2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS	7
2.4 RESULTADOS	8
3 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES	10
REFERÊNCIAS	10
�
1 INTRODUÇÃO
Destilação é o modo de separação baseado no fenômeno de equilíbrio líquido-vapor de misturas. Em termos práticos, quando temos duas ou mais substâncias formando uma mistura líquida, a destilação pode ser um método adequado para purificá-las: basta que tenham volatilidades razoavelmente diferentes entre si. É o processo de separação e purificação mais importante para as substâncias líquidas. No caso mais simples da destilação, aquece-se o líquido até a ebulição e condensa-se o vapor que se forma de destilado. Como neste caso só se move uma fase (o vapor), diz-se que se trata de uma destilação simples; se, pelo contrário, uma parte do calor condensado (refluxo) escorrer em sentido contrário aos vapores e for desta maneira, reconduzido continuamente ao balão de destilação, diz-se então que se trata de uma destilação fracionada. A destilação fracionada é executada em colunas de fracionamento.
2 DESENVOLVIMENTO
	O método de destilação surgiu na Idade Média, pelo alquimista Jabir Ibn Hayyan (Geber), por volta do ano 800. A destilação é um recurso utilizado para separar cada uma das substâncias presentes em misturas homogêneas envolvendo sólidos dissolvidos em líquidos e líquidos miscíveis entre si. A destilação consiste na vaporização de um líquido por aquecimento ao atingir a temperatura de ebulição do mesmo, seguida da condensação do vapor e recolhimento do condensado num frasco apropriado. O ponto de ebulição é a temperatura em que o vapor e o líquido estão em equilíbrio a uma dada pressão. No caso da destilação de uma substância simples, será observada a vaporização e subseqüente condensação de suas moléculas.
A destilação é usada quando se deseja separar uma mistura (líquida, parcialmente líquida ou vapor) em duas outras misturas, utilizando calor como um agente de separação. A mistura rica no componente mais leve de menor ponto de ebulição, isto é, mais volátil é camada de destilado, ou produto de topo, e a rica no componente mais pesado de maior ponto de ebulição, isto é, menos volátil é chamada de resíduo, ou produto de fundo.
	O mecanismo em que se baseia a separação por Destilação é o do Equilíbrio Líquido/Vapor. Quando fornecemos calor a uma mistura líquida, promovendo a sua vaporização parcial, estabelece-se um equilíbrio entre as fases líquida e vapor, para uma dada pressão total, e a composição das duas fases será diferente. A separação por destilação só é possível se as volatilidades dos vários componentes da mistura a tratar forem diferentes entre si.
A destilação fundamenta-se no processo físico de equilíbrio líquido/vapor que permite separar dois ou mais componentes de uma mistura. O princípio base é a diferença de volatilidades dos componentes: vaporizam preferencialmente os componentes mais voláteis, sendo que a separação será tanto mais fácil quanto maior forem as diferenças de volatilidades.
2.1 OBJETIVO GERAL
	Separação de uma mistura ternária.
2.1.1 OBJETIVO ESPECÍFICO
	Separar uma mistura ternária em uma mini torre de destilação.
2.2 METODOLOGIA
	A prática presente neste relatório foi realizada em laboratório de química, na Universidade Estácio de Sá, com a presença do professor e colegas de classe da disciplina refino de petróleo, do curso de engenharia de petróleo e gás. Foram utilizados materiais e vidrarias pertencentes à Universidade:
Mini torre de destilação;
Becker de 200 ml;
H2O – água 40 ml;
Etanol – 50 ml;
Éter - 50 ml.
Todos os equipamentos utilizados pelos alunos foram devidamente higienizados após o término do experimento.
2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
	Com o auxílio de três provetas foram medidos, primeiramente 50 ml de água, depois 50 ml de etanol e 40 ml de água, que foram despejados em um bécker de 200 ml formando uma mistura.
Para dar início ao procedimento na mini torre de destilação, primeiramente foi preciso verificar se a válvula da resistência estava na posição ao qual indica que está fechada. Após isto, com todas as travas de segurança do aparelho retiradas, retirou-se também a tampa da coluna e despejou-se, com cautela, a mistura que se formou e estava contida no bécker, dentro do tanque de mistura da mini torre de destilação.
 Feito isto, o circuito de água foi ligado e foi verificado se estava funcionando através da circulação da água. Foi preciso verificar também se a resistência estava imersa em água para que a mesma não queimasse. Após isto, foi verificado se a tampa do tanque estava bem fechada e colocou-se a trava de segurança. Feito isto, pôde-se dar inicio ao processo de separação da mistura, abrindo a válvula e ligando o aquecedor.
A primeira gota do destilado saiu a 51°C e foi constatado que era de éter, pois seu ponto de ebulição é a 35°C, do etanol é em 78°C e o da água é em 100°C.
	
2.4 RESULTADOS
		
	No processo de separação da mistura ternária, a primeira solução a sair da torre é a que possui o ponto de ebulição menor. No experimento descrito neste relatório o éter possui seu ponto de ebulição em 35°C, o etanol em 78°C e a água em 100°C. Atingidos os 51°C começou a gotejar, ou seja, a solução contida na mistura com menor ponto de ebulição começou a se separar. 
	Tempo (min.)
	Temperatura (°C)
	0 minuto
	51
	1 minuto
	58
	2 minutos
	61
	3 minutos
	62
	4 minutos
	65
	5 minutos
	68
	6 minutos
	72
	7 minutos
	74
	8 minutos
	77
	9 minutos
	81
No minuto nove foi preciso parar a contagem e desligar o equipamento para que a temperatura voltasse aos 60°C. Após esta pausa ligou-se novamente o equipamento e a contagem foi retomada.
	Tempo (min.)
	Temperatura (°C)
	1 minuto
	87
	2 minutos
	88
	3 minutos
	89
	4 minutos
	90
	5 minutos
	92
	6 minutos
	93
	7 minutos
	93
	8 minutos
	94
	9 minutos
	94
	10 minutos
	95
	11 minutos
	96
	12 minutos 
	96,5
	13 minutos
	97
	14 minutos
	97
	15 minutos
	97,5
	16 minutos
	98
	17 minutos 
	98
	18 minutos 
	98
	19 minutos
	98
3 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
	Ao final do processo foi possível verificar que por um erro no equipamento, todas as substâncias saíram no mesmo prato. De acordo com a teoria, por terem pontos de ebulição distintos, o primeiro a ser destilado seria o éter, seguido do etanol e por último a água. 
REFERÊNCIAS 
http://www.ahistoria.com.br/alambique-e-da-destilacao/
http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?Itemid=143&id=67&option=com_content&task=view
CAREY, F.A. Organicchemistry. Nova Iorque: Mc Graw-Hill, 1996.