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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CURSO DE GRADUAÇÃO EM FARMÁCIA DISCIPLINA: Química Orgânica Experimental I – QMC5230 TURMA: B Destilação Experimento 06 Aluna: Mariana Dal Farra Professor: Antonio Luiz Braga Florianópolis, 2018 2 Sumário 1. Introdução .................................................................................................... 3 2. Objetivos ...................................................................................................... 4 3. Reagentes e Materiais ................................................................................. 5 4. Procedimento Experimental ......................................................................... 6 5. Resultados ................................................................................................... 8 6. Conclusão .................................................................................................... 9 7. Referências Bibliográficas ......................................................................... 10 3 1. Introdução A destilação é um processo de purificação de líquidos e envolve a separação de uma mistura, na qual os componentes apresentam pontos de ebulição diferentes, através da evaporação de uma das substâncias e posterior coleta da mesma em outro recipiente. Existem diversos tipos de destilação, entre elas a destilação simples, à vácuo, a fracionada e a por arraste a vapor. A técnica que será destacada neste experimento é a destilação fracionada que busca promover o caminho mais longo e difícil de passagem do vapor para otimizar a purificação, de forma a evitar a necessidade de diversas destilações. A destilação fracionada possui uma coluna de fracionamento que faz com que ocorram microdestilações durante o processo. O sistema de destilação tem inicio em um balão aquecido, onde está à mistura a ser destilada, e sobre o balão está conectada a coluna de fracionamento. A substância mais volátil evapora primeiro, levando impurezas, e sobe pela coluna que possui dentições internas onde o vapor condensa e com o passar do aquecimento volta a evaporar cada vez mais pura. Na parte superior da coluna existe um termômetro onde consta a temperatura do vapor que por ali passa e vai para o condensador, um tubo envolvido por uma capa oca por onde circula água e promove a condensação do vapor purificado, que escorre para um recipiente. Este processo é muito utilizado na indústria como, por exemplo, na produção de bebidas alcoólicas que são produzidas através da destilação de compostos fermentados, levando em consideração que quanto mais destilado, maior será o teor de álcool na bebida. Outro processo que utiliza essa técnica são as refinarias de petróleo que destilam o petróleo bruto para obter suas frações que são utilizadas de diversas formas como gás natura, GLP, gasolina, diesel, lubrificantes, asfalto, entre outros. 4 2. Objetivos Separar os componentes de uma mistura através do processo de destilação fracionada e aprender a técnica da mesma, além da instalação do seu sistema para o experimento. 5 3. Reagentes e Materiais O reagente utilizado no experimento foi: 50 mL de mistura 1:1 de 1-Butanol e Acetona. Os materiais utilizados no procedimento foram: Kit de destilação fracionada: o Balão de uma boca o Coluna de fracionamento o Cabeça de Claisen o Termômetro o Condensador Pedras de porcelana Papel alumínio Mangueiras Manta de aquecimento Proveta Erlenmeyers Refratômetro 6 4. Procedimento Experimental Inicialmente foi montada a aparelhagem de destilação utilizando o kit fornecido conforme a imagem 01. Imagem 01: Sistema para Destilação Fracionada. Após a montagem do sistema, foram colocados 50 mL da mistura a ser destilada e algumas pedras de porcelana e a manta de aquecimento foi ligada. Ao começar a condensação foram coletadas frações de aproximadamente 7,0 mL e cada fração teve sua temperatura anotada e seu índice de refração analisado, dados apresentados na tabela 01. 7 Tabela 01: Dados experimentais observados. Fração Temperatura (°C) Índice de Refração Provável Composto 01 56 1,36 Acetona 02 61 1,36 Acetona 03 69 1,36 Acetona 04 85 1,36 Acetona 05 100 1,39 1-Butanol 06 112 1,39 1-Butanol 07 117 1,39 1-Butanol 8 5. Resultados Conforme analisado no procedimento experimental, as primeiras quatro frações apresentavam acetona com alto grau de pureza, pois seus índices de refração foram iguais aos descritos na literatura (1,36). Além disso, a temperatura de evaporação foi superior ao ponto de ebulição da acetona, porém inferior ao do outro componente. As três frações restantes apresentaram, assim como a acetona, elevada pureza de 1-butanol, já que mostraram índices de refração condizentes com a literatura (1,39) e também tinham temperatura próxima ao ponto de ebulição do 1-butanol. A mistura analisada deveria conter uma relação 1:1 de acetona e 1- butanol. De acordo com os dados experimentais apresentados anteriormente na tabela 01, esta relação esta muito próxima do esperado já que possui cerca de 56% de acetona para 42% de 1-butanol, como mostra os cálculo da imagem 02. Imagem 02: Cálculo do rendimento da destilação. Como pode ser observado, não houve uma destilação de 100% da mistura, isso pode ter acontecido por que, apesar de grande parte ir para o condensador, sempre há uma fração que retorna ao balão. Além disso, pode ser observado ao final da destilação que parte do vapor ficou retido no balão de destilação. Ambos os fatos podem ter acarretado em uma perda de 2% de mistura a ser destilada. 9 6. Conclusão Por meio deste experimento foi possível aprender a técnica de destilação fracionada, como purificar dois ou mais líquidos e como funciona uma coluna fracionada. Foi possível observar que esse procedimento foi muito eficiente para o desejado, pois foram coletadas frações puras de acetona e de 1-butanol com 56% e 42% de rendimento, respectivamente. 10 7. Referências Bibliográficas I. SANTA CATARINA. Departamento de Química. Universidade Federal de Santa Catarina. Apostila de Química Orgânica Experimental I. Florianópolis, 2018. p. 13-20 II. Acetone, Sigma-Aldrich, CAS number 67-64-1. Disponível em: <https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigald/650501?lang=pt®ion= BR>. Acesso em: 27 abr. 2018. III. 1-Butanol, Sigma-Aldrich, CAS number 71-36-3. Disponível em: <https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/437603?lang=pt®ion=B R>. Acesso em: 27 abr. 2018. IV. FOGAÇA, Jennifer. Refinamento do petróleo. Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/refinamento- petroleo.htm>. Acesso em: 27 abr. 2018. V. LANÇAS, Fernando. Universidade de São Paulo. Unidade 1: Destilação. 2017. Disponível em: <https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3172089/mod_resource/content/1/QA A%203%20Destila%C3%A7%C3%A3o.pdf>. Acesso em: 27 abr. 2018. VI. DESTILAÇÃO. Disponível em: <http://livresaber.sead.ufscar.br:8080/jspui/bitstream/123456789/1912/2/Unidad e%204_Texto_Destila%C3%A7%C3%A3o.pdf>. Acesso em: 27 abr. 2018. VII. FOGAÇA, Jennifer. Destilação: Processos de destilação simples e fracionada. Disponível em: https://manualdaquimica.uol.com.br/quimica- geral/destilacao.htm>. Acesso em: 27 abr. 2018.
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