Baixe o app para aproveitar ainda mais
Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original
UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA - ENGETEC DESTILAÇÃO FRACIONADA DE HIDRÓXIDO DE AMÔNIO GABRIELLE REGUEIRA GEASI MARTINS HELOISA HAHN LEILA DIETRICH Professor: THEODORO MARCEL WAGNER Química Experimental II Joinville, 12 de agosto de 2019 UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA - ENGETEC 1. INTRODUÇÃO Existem no meio químico diversos tipos de soluções, dentre elas, as homogêneas e as heterogêneas. Para a separação de uma mistura homogênea (forma uniforme, de apenas uma fase) é necessário a utilização do método de destilação fracionada. A destilação fracionada consiste em separar dois líquidos missíveis, homogêneos e com ponto de ebulição próximos, que volatilizam quase simultaneamente, não sendo possíveis de controlar utilizando o processo de destilação simples. O método da destilação fracionada baseia-se em aquecer a mistura homogênea numa vidraria apropriada, onde de acordo com a diferença de pontos de ebulição das substâncias que compõem a mistura, as mesmas volatilizam passando por uma coluna de fracionamento, onde saem através de um canal que direciona o vapor para um condensador. Neste condensador o vapor se liquefaz ao encontrar com a superfície resfriada do aparato, e é coletada em outro recipiente. 2. OBJETIVOS 2.1. Objetivo Geral Analisar a destilação fracionada de uma mistura de água e hidróxido de amônio 2.2 Objetivos específicos Separar as substâncias da mistura; Analisar a eficiência da coluna de uma coluna de fracionamento; Comparar o grau de pureza das amostras ao final do experimento 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3.1 Destilação Destilação é um meio de separar os componentes de uma mistura com base nas diferenças de volatilidade (KOTZ et al, 2015) Se uma mistura é composta por um componente volátil e um ou mais componentes não voláteis, é possível fazer a separação do componente volátil. Mas, quando dois ou mais componentes em uma mistura possuem valores de pressão de vapor diferente de zero no ponto de ebulição da mistura, o resultado da destilação simples é uma separação incompleta. (KOTZ et al, 2015) https://www.infoescola.com/quimica/destilacao-simples/ https://www.infoescola.com/materiais-de-laboratorio/condensador/ UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA - ENGETEC 3.2 Destilação fracionada A destilação fracionada utiliza ciclos de evaporação-condensação repetitivos para otimizar a separação de compostos voláteis. Quando uma mistura entra em ebulição, o vapor acima do liquido possui uma concentração mais alta de componentes voláteis que o liquido. Se esse vapor for condensado e nova- mente evaporado, o vapor resultante é ainda mais enriquecido nos componentes voláteis. (KOTZ et al, 2015) A destilação fracionada é de certo modo semelhante à cristalização fracionada. Suponhamos que queremos separar um sistema binário (um sistema de dois componentes), por exemplo, benzeno-tolueno. Tanto o benzeno como o tolueno são relativamente voláteis, ainda que os seus pontos de ebulição sejam apreciavelmente diferentes (80,1°C e 110,6°C, respectivamente). Quando se leva à ebulição uma solução contendo estas duas substâncias, o vapor formado é mais rico no componente mais volátil, o benzeno. Se o vapor for condensado em um recipiente separado e o líquido obtido for novamente levado à ebulição, a concentração de benzeno na fase vapor será́ ainda maior. Repetindo este processo muitas vezes, é possível separar completamente o benzeno do tolueno. (CHANG e GOLDSBY, 2013) 4. METODOLOGIA 4.1 Materiais utilizados Garra; Suporte universal; Tubo de ensaio; Adaptador para termômetro; Balão de destilação; Coluna de fracionamento; Conta gotas; Mangueira; Manta de aquecimento; Papel alumínio; Pérolas de vidro; Proveta; Termômetro; UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA - ENGETEC 4.2 Procedimentos experimentais Inicialmente, foi montado o sistema para a destilação conforme figura 4.2.1. Figura 4.2.1 Além dos equipamentos habituais, utilizou-se papel alumínio para evitar a perda de calor para o meio e pérolas de vidro. Em um balão de fundo redondo foram adicionados 50ml de hidróxido de amônio 0,1 M, 50 ml de água e uma espátula de pérola de vidro (evita o excesso de turbulência na ebulição) Em seguida foi medido a temperatura da solução, na qual o termômetro indicava 25°C. Posteriormente o balão sofreu um lento aquecimento e em 90°C sentiu-se um odor de amônia, porém, apenas em 99°C a solução começou a condensar. Logo após, quando atingiu 10ml de solução condensada na proveta, o líquido foi transferido para um tubo de ensaio. Por fim, foram adicionadas 3 gotas de fenolftaleínas para que fosse possível observar a mudança ou não de coloração do produto. O procedimento então foi repetido por 8 vezes. 5. RESULTADO E DISCUSSÕES As primeiras amostras destiladas apresentavam um odor forte e característico da amônia como também uma coloração em tom de rosa forte. Conforme suscetíveis retiradas, o odor foi diminuindo como também a coloração foi ficando mais clara. A partir da 6° amostra foi notado grande diferença na cor, contudo, apenas na amostra de número 8 demostrou-se ser apenas água pura, ficando subtendido que no balão não haveria mais amônia e sim, somente água. A diferença de coloração pode ser vista na figura 5.1. UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA - ENGETEC Figura 5.1 Com essa observação pode-se dizer que a mistura não era azeotrópica, pois a concentração da mistura não se manteve constante durante a separação, deste modo diferenciando-se de uma substância pura (VOGEL,2002). Isso deixa a entender que a concentração de amônia vai diminuído no decorrer das retiradas das amostras, implica-se esse fato pois ela apresenta o ponto de ebulição mais baixo que o da água. Apesar de ambas apresentarem ligação do tipo “Ponte de Hidrogênio”, a água pode formar até 2 pontes de Hidrogênio, enquanto a Amônia, apenas 1. Esse fato faz com que a amônia venha a evaporar antes da água 6. CONCLUSÃO Pode se concluir através do experimento que a mistura não era azeotrópica pois a concentração da mistura não se manteve constante durante a separação, a cada amostra retirada e acrescida de 3 gotas de fenolftaleína notou-se coloração diferente e não fixa, sendo que o ponto de ebulição da água e da amônia não se tornou nenhum momento constante, fazendo assim concluir que a mistura não é azeotrópica. 7. REFERÊNCIAS KOTZ, John C. et al. Destilação fracionada de Hidróxido de Amônio. 9. ed. São Paulo: Ceangage Learning, 2015. Quimica Geral. ATKINS; JONES. Destilação fracionada de Hidróxido de Amônio. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. Princípios de Química CHANG, Raymond; GOLDSBY, Kenneth A.. Destilação fracionada de Hidróxido de Amônio. 11. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. Química.
Compartilhar