Prática destilação fracionada

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Instituto Federal de Santa Catarina – Campus Jaraguá do Sul 
Unidade Curricular: Química Analítica Quantitativa II 
Professor: Juliano Carvalho Ramos. 
Aluna: Amanda Caroline do Nascimento. 
Data: 07 de Maio de 2018. 
 
 
 
DESTILAÇÃO FRACIONADA 
 
INTRODUÇÃO 
Segundo Beltran (1996), a possível origem da destilação se deu através de 
desenvolvimentos realizados pelos alquimistas alexandrinos em técnicas para 
operação da matéria. Entretanto naquela época o processo era realizado em um 
contexto totalmente diferente do atual. Hodiernamente, sabe-se que o processo 
baseia-se nas diferenças entre os pontos de ebulição das diferentes substâncias, 
fundamentando-se na ideia de que as partículas que formam a matéria se 
movimentam e interagem (BELTRAN, Marla Helena Roxo. 1996). 
Desse modo, de acordo com Sartori et al ​. (2008), a destilação pode ser 
definida como um processo físico, ou como um método, de separação de misturas 
de líquidos ou de sólidos dissolvidos em seus respectivos componentes, podendo 
ainda ser separado em destilação simples e destilação fracionada. Caracteriza-se 
pelo emprego de dois processos, sendo estes a vaporização e condensação. Outro 
fator que também caracteriza tal processo é a constituição do vapor formado, pois 
este apresenta-se distinta do líquido residual (SARTORI, Elen Romão ​et al.​ 2008). 
A tendência de um líquido vaporizar em uma dada temperatura é 
determinada por sua pressão de vapor e, devido às diferentes substâncias 
possuírem diferentes interações intermoleculares, estas apresentam diferentes 
pressões de vapor. Devido a isto, a composição do vapor será mais rica no 
componente mais volátil. Quando a pressão de vapor se iguala à pressão externa, o 
líquido entra em ebulição, portanto, a temperatura em que a substância entrará em 
ebulição irá ser influenciada diretamente pela pressão externa (RAMOS, Juliano. 
2018). 
Tal princípio aplica-se aos dois tipos de destilação citadas. Contudo, apesar 
de possuírem semelhanças também apresentam diferenças, sendo que, a principal 
diferença entre a destilação simples e a fracionada se dá devido a eficiência destas. 
A destilação simples é indicada somente em dois casos, onde tem-se uma diferença 
maior ou igual a 100 ºC na temperatura de ebulição dos compostos da mistura e, 
quando um dos componentes estiver em porcentagem consideravelmente menor, 
apresentando portanto composição igual ou inferior à 10%, pois caso não 
apresente-se dentro dessas situações, a destilação não apresentará uma separação 
eficiente. Por outro lado, a destilação fracionada é utilizada em situações diferentes 
das citadas. Apresentando-se como mais eficaz devido ao fato de não ocorrer 
apenas um processo de destilação, mas sim vários processos de destilação 
simples, dos quais os ciclos ocorrerão dentro de um mesmo aparelho e em uma 
única operação, tornando assim a separação da mistura mais eficaz (RAMOS, 
Juliano 2018). 
De acordo com Ramos (2018), o que permite a ocorrência dessas várias 
vaporizações e condensações é a coluna de fracionamento, que por consequência, 
faz com que a mistura esteja sujeita continuamente a vários desses ciclos. Em cada 
ciclo a composição do vapor se altera, aumentando a concentração do componente 
mais volátil. Outro fator que irá influenciar na eficiência da destilação fracionada 
será o tamanho da coluna de fracionamento onde, quanto maior, mais pratos 
teóricos possuirá e mais ciclos irão ocorrer. 
Entretanto, qualquer que seja a técnica ou equipamento empregado, o 
princípio será o mesmo. O líquido mais volátil da mistura será vaporizado, este 
vapor será resfriado e condensado para que, posteriormente, seja coletado em um 
recipiente diferente (RAMOS, Juliano. 2018). 
Congruente à Sartori ​et al. ​(2008), a destilação apresenta-se como um 
importante método de separação/purificação tanto em laboratórios quanto em 
indústrias pois, corresponde a um procedimento considerado simples, eficiente e 
econômico (SARTORI, Elen Romão et al. 2008 apud ​BELTRAN, Marla Helena 
Roxo. 1996). 
Um sistema de destilação fracionada consiste, de acordo com a ​Figura 1​, 
em: um balão de destilação, uma fonte de aquecimento, uma coluna de 
fracionamento, um condensador e um recipiente de coleta do destilado. 
 
Figura 1. ​Sistema de destilação fracionada. 
 
Fonte: ​Pixabay.com 
 
Devido à sua importância, como já citado anteriormente, a destilação 
apresenta diversas aplicações, “o fracionamento do petróleo, a obtenção de álcoois 
e a extração de essências são apenas alguns exemplos de processos em que a 
destilação é empregada”, (BELTRAN, Marla Helena Roxo. 1996. p. 1). 
​Além dos exemplos citados, a destilação fracionada pode ser empregada no 
processo de obtenção do etanol presente em vinhos. Consoante a Santos ​et al. 
(2007), o vinho nada mais é que uma bebida alcóolica que resulta da fermentação 
do mosto de uvas frescas através da utilização de leveduras. As leveduras por sua 
vez, transformam o açúcar do sumo da uva em etanol, anidro carbônico e outros 
elementos. Devido a isto, o vinho é caracterizado por misturas de diversos 
componentes. 
Segundo o site Adega de Vinho, os vinhos em geral apresentam entre 85 e 
90% de água em sua composição. Outrossim, além de possuírem de 7 a 24% de 
álcoois, como etanol e glicerol, possuem também outros componentes, como 
ácidos, açúcares, substâncias fenólicas, entre outras. De acordo com Pinto (2003), 
algumas dessas substâncias apresentam pontos de ebulição muito próximos. Desse 
modo, quando o objetivo se dá em razão da separação do etanol dessa mistura, é 
recomendado o emprego de uma destilação fracionada. 
Justamente com este intuito, o presente relatório aborda o procedimento de 
destilação fracionada realizado na separação do etanol da mistura de uma amostra 
de vinho tinto. A importância deste processo é ainda trazida por Beltran, “assim, a 
importância desse processo tão bem conhecido e claramente interpretado por meio 
de modelos sobre as partículas que constituem a matéria justifica sua inclusão em 
qualquer curso de química de nível médio” (BELTRAN, Marla Helena Roxo. 1996. p. 
1). 
OBJETIVO 
Capacitar-se da operação de destilação fracionada de uma mistura e a 
eficácia de uma coluna de fracionamento a partir da verificação do rendimento da 
separação do etanol em uma amostra de vinho. 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Reagentes, substâncias e amostras: água gelada, gelo, vinho Cruz Del Sur 13% 
(v/v). 
Equipamentos, ​materiais ​e ​vidrarias: suporte universal, mangueiras, manta de 
aquecimento, balão de fundo redondo, condensador, cabeça de destilação, graxa, 
macaco, garras, béquer, erlenmeyer, proveta, bomba de aquário, termômetro, 
pérolas de vidro, papel alumínio, luvas, cadinho, coluna de fracionamento, rolha. 
Inicialmente o sistema de destilação fracionada foi montado com os 
equipamentos e utensílios já disponibilizados nas bancadas, assim comodemonstrado na ​Figura 2​. Ademais, durante a montagem passou-se graxa nas 
superfícies esmerilhadas utilizando luvas antes acoplamento das respectivas 
vidrarias. 
 
 
 
 
Figura 2​. Sistema de destilação fracionada montado. 
 
Fonte​: Arquivo pessoal. 
Após a montagem do sistema o professor foi solicitado para verificação do 
mesmo. Com todos os equipamentos em seu devido lugar coletou-se, com o auxílio 
de uma proveta o volume de 140 mL de vinho, que foi disposto em um balão de 
fundo redondo contendo algumas pérolas de vidro. Após a disposição da amostra 
no balão, este foi acoplado novamente ao sistema. Embrulhou-se ainda a coluna de 
fracionamento com um pedaço de papel alumínio, com o lado mais brilhante voltado 
para dentro. Após os procedimentos iniciais, deu-se início ao aquecimento do balão. 
Posteriores 38 minutos de aquecimento, a temperatura observada no 
termômetro atingiu 78 ºC e o composto coletado nos minutos seguintes, até que a 
temperatura atingisse 83 ºC, foi descartado na pia do laboratório. Um novo 
erlenmeyer foi acoplado ao sistema para coletar o produto desejado. 
A mistura permaneceu sob aquecimento por mais 20 minutos, tempo no qual 
foi identificado o término da destilação. Durante o procedimento a temperatura foi 
controlada através da manta de aquecimento ou do abaixe do macaco, para uma 
retirada rápida da fonte de calor, sendo efetuado somente em momentos onde a 
temperatura apresentava-se muito elevada. A substância coletada foi transferida 
para uma proveta, permitindo uma melhor identificação do volume desta para 
posterior cálculo de rendimento. 
Para finalizar, fez-se um teste de inflamabilidade onde, com luvas, 
transferiu-se aproximadamente 5 mL da substância coletada para um cadinho, e 
com um fósforo verificou-se a formação, ou não, de chamas. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Com o intuito de tornar o procedimento mais efetivo e seguro, algumas 
medidas foram adotadas durante a realização da destilação. Medidas estas que são 
comuns à procedimentos de destilação, seja ela fracionada ou simples. Dentre estas 
estão: a utilização de pérolas de vidro, de graxa de silicone em superfícies 
esmerilhadas, e do uso de elevador. Outra medida adotada, comum somente ao 
método de destilação fracionada foi a utilização de papel alumínio ao redor da 
coluna de fracionamento. 
A utilização de pérolas de vidro se dá a fim de evitar um superaquecimento 
da amostra. A graxa de silicone é adotada com o intuito de evitar a incidência de 
quebra de vidrarias devido à possibilidade de expansão do material durante o 
aquecimento e ou a formação de vácuo dentro do sistema, enquanto o elevador é 
utilizado como medida de segurança, possibilitando uma retirada rápida e eficaz da 
fonte de calor da amostra, evitando assim possíveis acidentes com 
superaquecimento. 
Além disso, um dos cuidados tomados ao longo da prática está relacionado a 
verificação da formação dos anéis de vapor, que garantem que o composto 
reivindicado seja condensado de maneira efetiva e não acarrete em perdas de 
massa com a formação de anéis acima do nível do condensador. Outro cuidado que 
foi levado em consideração foi a entrada e saída de água do condensador, 
mantendo-se sempre um fluxo, no sentido correto, de água gelada, permitindo 
assim o resfriamento e condensação do composto de forma mais efetiva. 
Na coluna de fracionamento, local onde as destilações simples ocorrem, a fim 
de manter a temperatura constante e evitar a perda de rendimentos, caso a 
temperatura oscilasse, foi disposto um pedaço de papel alumínio com a parte 
brilhante voltada para a coluna proporcionando um efeito de espelho de modo que o 
calor refletisse nas paredes da coluna e se mantivesse dentro do equipamento. 
Ressalta-se ainda a importância do controle da temperatura, que deve ser 
feita para garantir a obtenção do composto desejado. Para verificação efetiva da 
temperatura e possível controle da mesma, o termômetro deve estar posicionado 
de maneira correta, abaixo da entrada do condensador, somente assim irá 
corresponder à temperatura do vapor da substância que posteriormente será 
coletada. 
No que diz respeito à composição da amostra de vinho utilizada na 
destilação, esta apresenta, segundo seu rótulo, uma porcentagem de álcool 
correspondente à 13% (v/v), como pode ser observado na​ Figura 3​. 
Figura 3​. Vinho utilizado no procedimento e sua respectiva porcentagem (v/v). 
 
Fonte​: Arquivo pessoal. 
Esta informação apresenta-se extremamente importante para cálculo do 
rendimento da destilação em função do volume e, outra característica do vinho que 
deve ser levada em consideração é sua coloração. Na Figura 3​, apesar de ser 
nítido o pequeno volume restante no frasco, ainda é possível observar sua 
coloração escura. 
Outrossim, era esperado pelo grupo que após a destilação, o coletado se 
apresentasse com esta coloração ou, ainda, uma coloração sutil de vermelho. 
Todavia, o esperado não concretizou-se. A partir da análise da ​Figura 4 é possível 
verificar que o coletado apresentou-se translúcido. 
Figura 4​. a) Mistura inicial descartada; b) Registro da translucidez do destilado. 
 
Fonte​: Arquivo pessoal. 
Vale ressaltar que, somente os primeiros mL coletados com o início da 
destilação foram descartados devido ao fato de serem impurezas, pois durante 
qualquer processo de destilação, seja a fracionada ou a simples, inicialmente na 
fase vapor têm-se uma mistura dos componentes da amostra. Dessa forma, foi 
possível uma verificação muito discreta de uma coloração no coletado. Após passar 
de 1,5 mL do coletado, essa coloração já não tornou-se visível. No coletado 
posterior, sendo este a substância de interesse, ao longo de todo o processo foi 
observada a ausência da coloração característica do vinho. 
Por consequência do vinho ser composto por uma série de substâncias, que 
por sua vez apresentam temperaturas de ebulição diferentes, é justificável que, 
como as cascas das uvas dão coloração ao vinho e estas irão possuir corantes 
naturais como a antocianina, é possível que este corante apresente uma 
temperatura de ebulição maior que a do etanol, desse modo, não seria obtido no 
coletado final. 
 
 
● Cálculo do rendimento 
A fim de realizar o cálculo do rendimento em razão do volume, partiu-se da 
concentração de álcool trazida pelo rótulo do frasco do próprio vinho. Desse modo, 
inicialmente fez-se os cálculos para identificação do volume total de etanol presente 
em 140 mL de amostra. Com base no resultados, relacionou-se os valores obtidos 
de volume para identificar o rendimento. 
140 mL→ 100 % 
 x → 13 % 
 x = 18,20 mL 
 
18,20 mL → 100 % 
 13,00 mL → x  
 x = 71,43 % 
 
O rendimento obtido pelo grupo apresentou-se alto, todavia difere-se de 
100%. Dois fatores podem estar diretamente ligadosa isto, sendo eles: a 
impossibilidade de uma separação totalmente efetiva, visto que sempre haverá uma 
porção, por menor que seja, que permanecerá na forma de mistura. O segundo fator 
que exerce influência negativa sobre o rendimento é o fato do vinho possuir em sua 
composição componentes mais voláteis que o etanol, devido a isto fez-se 
necessário o descarte dos primeiros mL coletados pois seriam considerados uma 
mistura de impurezas. Entretanto, com as oscilações de temperatura do vapor 
condensado é possível que uma pequena quantidade de etanol tenha sido coletada 
juntamente com essas impurezas, acarretando em perda do volume total. 
Apesar desses fatores e outros, como perda de volume por transferência 
para outras vidrarias, o rendimento apresentou-se consideravelmente alto, 
caracterizando a destilação fracionada como um bom método de separação de 
misturas. 
● Identificação do destilado 
Para identificação da substância destilada optou-se pela realização de um 
teste de inflamabilidade visto que, o etanol é uma substância altamente inflamável. 
O teste baseia-se na indução, através de um fósforo aceso, de uma chama no 
composto e posterior observação da cor resultante. A chama resultante deste 
procedimento pode ser observada na ​Figura 5. 
Figura 5. ​Teste de chama realizado com o produto obtido em uma destilação fracionada. 
 
Fonte​: Arquivo pessoal. 
 
A partir da formação da chama é possível afirmar que há a presença do 
produto desejado visto que, os demais compostos não seriam considerados 
inflamáveis. A chama obtida neste processo apresentou transparência, sendo este 
um indicativo de uma combustão mais completa, resultando na obtenção de uma 
amostra mais pura. 
Cabe ressaltar que, com base no rendimento, tal resultado era esperado, 
todavia ressalta-se que mesmo o procedimento empregado sendo uma destilação 
fracionada, o composto coletado ao final não apresenta-se totalmente puro. Mesmo 
com a utilização de uma coluna de fracionamento, sempre haverá uma porção do 
componente menos volátil da mistura na amostra final. 
Se comparado o rendimento do etanol do presente relatório, obtido através 
destilação fracionada, com o rendimento da acetona obtida no relatório anterior 
acerca da destilação simples, apesar de serem compostos diferentes e provenientes 
de misturas diferentes, o rendimento da fracionada apresenta-se inferior, sendo os 
valores da destilação fracionada e da simples, respectivamente, igual a 71,43% e 
87%. No entanto, ao realizar uma comparação da chama obtida nos dois 
procedimentos, podendo ser observada na Figura 6​, a chama do produto obtido na 
destilação fracionada apresenta-se, como já relatado, com alto grau de pureza 
enquanto a obtida na simples apresenta uma chama mais alaranjada, indicando que 
o processo de destilação simples não permitiu uma separação das substâncias da 
mistura de maneira tão eficiente quanto a separação proporcionada a partir da 
destilação fracionada. 
Figura 6. ​a) Teste de chama realizado com o produto obtido em uma destilação fracionada b) Teste 
de chama realizado com o produto obtido em uma destilação simples. 
 
Fonte​: Arquivo pessoal. 
Desse modo têm-se que, mesmo apresentando um maior rendimento o 
composto final não apresenta-se muito puro. Ou seja, um dos fatores que pode 
influenciar em um rendimento maior é a eficácia do método. Como em uma 
destilação simples ocorre somente um ciclo de evaporação, resfriação e 
condensação, isso permite que maiores porções do composto menos volátil sejam 
coletadas ao final do procedimento. Com o aumento do volume final, aumenta-se 
também o rendimento. 
Destarte, a destilação fracionada acaba por apresentar uma maior eficácia, 
pois mesmo apresentando um volume menor do coletado, este apresenta-se mais 
puro, ou seja, mais rico no componente mais volátil da mistura. Além disso, devido 
ao fato da destilação fracionada possuir uma coluna de fracionamento, que permite 
a ocorrência de diversas destilações simples simultaneamente, quanto maior a 
coluna maior a eficiência da destilação no sentido de separação de misturas e 
obtenção de um destilado puro. Por fim, a destilação fracionada apresentou 
aspectos importantes que são fundamentais aos processos industriais como: a 
possibilidade da realização de diversas destilações simples em um curto período de 
tempo em um único equipamento, pois se os processos de destilação simples 
fossem realizados isoladamente o tempo total de separação ou purificação não seria 
viável industrialmente, destacando que tais fatores de escolha do método de 
separação adequado dependem diretamente das especificidades da amostra, 
tornando-se mais aconselhável a utilização da destilação fracionada à separação 
abordada no presente relatório; e o superior índice de pureza encontrado na 
destilação fracionada se comparado à destilação simples. 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Através da realização da presente prática, os assuntos lecionados em sala 
foram contemplados laboratorialmente e os objetivos foram atingidos. Por meio da 
destilação realizada e dos resultados obtidos pode-se concluir que o processo de 
destilação fracionada é eficaz e possibilita uma separação mais efetiva se 
comparada a um processo de separação por destilação simples, tornando o 
composto coletado mais puro. 
O processo abordado apresenta-se relativamente simples, todavia permitiu 
aos estudantes a investigação de vários aspectos relacionados ao mesmo, como 
rendimento, verificação da eficácia de uma coluna de fracionamento, bem como a 
importância do método e suas particularidades. Desse modo o experimento 
proporcionou aos estudantes uma investigação simples, porém importante, das 
características de um dos métodos muito utilizados na separação de misturas. 
Em suma, a prática foi proveitosa e permitiu uma autonomia no laboratório, 
que contempla os quesitos necessários referente à segurança. Outrossim, contribuiu 
para novos conhecimentos práticos, auxiliando também no reforço dos conteúdos 
abordados em sala, possibilitando aplanar os conhecimentos acerca das técnicas e 
teorias utilizadas. 
 
REFERÊNCIAS 
BELTRAN, M.H.R. ​Destilação: A arte de extrair virtudes. Química Nova na Escola. n. 4, p. 24-27, 
1996. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc04/historia.pdf> Acesso em: 02 Mai. 2018 
 
PINTO, Pedro. ​Destilação do vinho. ​2003. Disponível em: 
<http://pedropinto.com/files/secondary/tlq/tlqI_relatorio2.pdf>. Acesso em: 05 maio 2018. 
 
SANTOS, Joana et al. ​Processamento Industrial do Vinho Tinto. ​2007. Disponível em: 
<http://www.esac.pt/noronha/pga/0708/trabalhos/Processamento_Industrial_Vinho_Tinto_PGA_07_0
8.pdf>. Acesso em: 05 maio 2018. 
SARTORI, Elen Romão et al. ​Construção e Aplicação de um Destilador como Alternativa 
Simples e Criativa para a Compreensão dos Fenômenos Ocorridos no Processo de Destilação. 
2008. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc31_1/10-EEQ-0308.pdf>. Acesso em: 02Mai. 2018. 
 
VINHO, Adega do. ​A química do vinho. ​2012. Disponível em: 
<http://www.adegadovinho.com.br/artigo.php?recordID=52&n=A quimica do vinho>. Acesso em: 05 
maio 2018.