Relatório destilação

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INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ 
Destilação de Vinho e determinação do grau alcóolico
 
 
 JANAINA PASSAGLIA MACIEL
Orientador: Elias Paiva
PALMAS,PR
2021/0
1.0 Introdução
A destilação é um dos processos de separação de misturas homogêneas que ocorre através da ebulição, donde o líquido é vaporizado e depois condensado. Assim, as misturas que serão separadas apresentam diferentes pontos de ebulição.
Em outras palavras, a destilação é um processo físico-químico de separação de misturas que ocorre através do aquecimento e resfriamento das misturas. Quando a mistura é aquecida, a substância que possui menor ponto de ebulição, ou seja, a mais volátil, é evaporada primeiro.
A destilação é realizada nos laboratórios químicos e nas indústrias através de equipamentos específicos (condensador, termômetro, balão de destilação, bico de bunsen, béquer, manta de aquecimento, coluna de fracionamento), por exemplo, quando se separa água do álcool ou a água do sal.
Um exemplo natural do processo de destilação é observado quando as gotículas de água são condensadas nos dias mais frios. Além disso, as chamadas bebidas destiladas (cachaça, vodca, conhaque, tequila, rum, uísque) são produzidas por meio do processo de destilação fracionada, utilizado desde a antiguidade.
1.1 Objetivos
Objetivo principal saber sobre destilação simples e fracionada, observando assim as diferenças entre essas formas de separação que ocorre entre os dois procedimentos. Nesta prática experimental também corresponde à separação das substâncias voláteis presentes no vinho, inicialmente transformadas em vapor e depois condensadas. A operação é conseguida através do calor, necessário para evaporar, e do frio para condensar.
O princípio da destilação se baseia na diferença entre o ponto de ebulição da água (100°C) e do álcool (78,4°C). A mistura água e álcool apresenta ponto de ebulição variável em função do grau alcoólico. Assim, o ponto de ebulição de uma solução hidroalcoólica é intermediário entre aquele da água e do álcool e será tanto mais próximo deste último quanto maior for o grau alcoólico da solução
1.2 Procedimento experimental
Primeiramente vamos entender um pouco mais sobre como os diferentes tipos de destilação podem ocorrer.
A destilação pode ocorrer de duas maneiras depende da natureza das misturas separadas:
1.2.1 Destilação Simples
Destilação Simples e Fracionada
Figura 1: Processo de destilação simples
Separação de uma mistura homogênea de sólido e líquido, por exemplo, a água (H2O) do sal (NaCl). Desse modo, a água é evaporada através do aquecimento, a qual atravessa o condensador em forma líquida (gotículas de água), donde o sal fica retido e separado no recipiente chamado de balão de destilação.
1.2.2 Destilação Fracionada
Destilação Simples e Fracionada 
Figura 2: Processo de destilação fracionada
Muito utilizada na indústria, é separação de uma mistura homogênea de líquido e líquido, por exemplo, água e álcool (O ponto de ebulição da água é 100°C e o ponto de ebulição do álcool etílico é 78°C). Ela é realizada através de misturas que apresentam pontos de ebulição muito próximos. Diferente do processo de destilação simples, nesse caso há uma coluna de fracionamento.
1.2.3 Destilação Azeotrópica
A destilação azeotrópica ocorre quando a separação de misturas forma um azeótropo, ou seja, que apresentam baixa volatilidade e ponto de ebulição constantes, as quais não podem ser separadas pelo método simples de destilação, por exemplo, o ácido clorídrico (HCL) e água (H2O).
1.3 Procedimento Experimental:
Materiais
- Bico de Bunsen
- Suporte universal com garras e nozes
- Suporte elevatório com placa ceran
- Balão de fundo redondo
- Termómetro
- Condensador de tubo recto
- Alonga
- Proveta Reagentes
Produtos
- Água
- 200 ml de vinho
1.3.1 Procedimento
 1) Efetuou-se a montagem de acordo com a figura 3;
 2) Introduziu-se o vinho no balão de fundo redondo;
 3) Abriu-se a torneira de água fria de forma a renovar a água no condensador;
 4) Aqueceu-se a mistura que se encontrava no balão de fundo redondo;
 5) Recolheu o líquido em frações;
Destilação Simples e Fracionada
Figura 3: Aparato de destilação simples 
Observação O álcool é um líquido mais volátil em relação à água, assim começa a evaporar primeiro. O ponto de ebulição do álcool é muito próximo da água, assim sendo o destilado obtido é água com álcool, ou seja água ardente. Isto só acontece, porque efetuamos uma destilação simples para duas substâncias com pontos de ebulição próximos, nestes casos deve-se efetuar uma destilação fraccionada, de forma a obter-se um destilado puro, ou seja, constituído de uma só substância. O termômetro utilizado não nos permitiu um registo exato, pois a sua escala era apenas de graus Celsius e não decimal. Não determinamos a pressão atmosférica quando efetuamos a experiência, por esta razão os valores do ponto de ebulição podem variar. É muito importante a circulação da água no condensador, pois se esta não estiver em circulação, pode ocorrer uma explosão. 
1.3.2 Medidas da proporção de etanol nas frações
1) Índice de refração
Realizado a leitura de graus brix em um aparelho conforme a figura 5.
Figura 5: Refratômetro, aparelho utilizado para medição em brix. 
Primeira leitura com água destilada que estava no 0 (zero) da escala, conforme deveria ser.
A primeira fração é a que teve o maior desvio, correspondendo à 18,5 brix.
A segunda fração apresentou 13,5 brix.
Na terceira fração a leitura foi de 7,0 brix.
E na quarta e última fração apresentou 1,0 brix, sendo praticamente água pura.
 A porcentagem total do etanol no resultado foi 11,06%.
2) Densidade
 A densidade da água à 4° C é de 1 g/ml.
 A densidade do etanol à 4° C é de 0,79 g/ ml.
 Sendo que as misturas de água e etanol tem valores intermediários. O decímetro usado tinha os pesos no fundo, uma mistura com ar e a escala, sendo que a leitura da densidade é feita no ponto em que a escala coincide com o nível do liquido. Para a mistura destilada o valor foi de 0,961 g/ ml.
 Considerando que este destilado é uma mistura de água – etanol calculou-se pela equação que o teor de etanol é de 29 %.
 Para 80 ml este teor corresponde à 23,3 ml de etanol que vieram de 200 ml de vinho, ou seja a proporção de álcool do vinho inicial seria de 11,6 %, fechando assim com o valor do rótulo.
A medida direta da densidade do vinho foi de 0,984 g/ml, correspondendo à um valor de etanol de 12,7%, este valor mais alto indica que tem mais solutos além do etanol que alteram a validade da medida direta da densidade para obter o teor alcoólico do vinho.
3) Salting – out
Adicionou-se 15 g de carbonato de potássio ao destilado à todas as frações juntas. O aumento da força iônica resulta na separação da água do etanol. Este aumento da força iônica é provocado pela dissolução dos íons potássio e carbonato na água, o qual diminui a solubilidade do etanol na água. Após adição dos 15 gr, deixa-se solubilizar, quando não houver separação como neste experimento adiciona mais um pouco de carbonato de potássio na mistura, assim foi o suficiente para promover a separação.
1.4 Resultados e Discussões
Após foi transferido o conteúdo do erlenmeyer para um funil de separação, esperou-se as fases se definirem, foi retirado a fase da água e medido o volume da fase superior que era etanol.
Colocado o etanol na proveta de 50 ml, oque correspondeu à um teor de etanol de 13,5% por este método, que é um método menos preciso, pois sempre pode passar um pouco de água para o etanol ou vice-versa.
1.5 Conclusão
Considerando aos outros métodos os valores ficaram adequados aos valores do rótulo do vinho. Atingindo os objetivos mostrar uma destilação fracionada, considerando a variação da composição do material utilizado. Portanto conclui-se que a prática experimental atingiu seus objetivos de forma clara e eficaz.
1.6 Referências Bibliográficas
CANTO, E. L.“Química na Abordagem do cotidiano”. 1ª Edição, Editora saraiva, 2016.
DEKKER, M.“Unitoperationshandbook”. 11ª ed. Austin Texas: John J. Mcketta, 1993.
FELDER, R. M.; ROUSSEAU, R.W.“Princípios elementares dos processos químicos”.3ª ed. LTC, 2008.
FOUST, A.S.; WENZEL, L.A.; CLUMP, C.W.; MAUS, L.; ANDERSEN, L.B.“Princípios das Operações Unitárias”2ª. Edição, Guanabara Dois, 1982.
Sites de pesquisa:
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/quimica/destilacao-simples-e-fracionada?gclid=cjwkcajw092ibhaweiwaxr1lrk66lwvrbait5wmvtelcu6bn3lpblwmzkunmnbok6yekgqwdv-avxrocenqqavd_bwe 
https://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Vinho/SistemaProducaoDestiladoVinho/destilacao.htm#:~:text=O%20termo%20destila%C3%A7%C3%A3o%20corresponde%20%C3%A0,e%20do%20frio%20para%20condensar. 
https://www.youtube.com/watch?v=MMC64yXvlCw