SEPARACIÓN DE UNA MEZCLA HIDROALCOHOLÍCA Y UNA BEBIDA COMERCIAL A PARTIR DE UNA DESTIACIÓN SIMPLE Docente: Maria Guadalupe Cruz Alumno: Bryant Pacheco Cervantes Materia: Taller de Investigación Carrera: Ing. En Energías Renovables. 1 CONTENIDO 2 INTRODUCCION ........................................................................................................................... 1 3 METODOLOGIA............................................................................................................................ 3 4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN.......................................................................................................... 4 5 CONCLUCIÓN............................................................................................................................... 4 6 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 4 7 ANEXOS ....................................................................................................................................... 5 2 INTRODUCCION Frecuentemente en la industria es necesario separar los componentes de una mezcla en fracciones individuales. Las fracciones pueden diferenciarse entre sí por el tamaño de las partículas, por su estado, o por su composición química. (UNAM, 2016)Así, por ejemplo, un producto bruto puede purificarse por eliminación de las impurezas que lo contaminan, una mezcla de más de dos componentes, puede separarse en los componentes puros individuales, la corriente que sale de un proceso puede constar de una mezcla del producto y de material no convertido, y es preciso separar y recircular la parte no convertida a la zona de reacción para convertirla de nuevo; también una sustancia valiosa, tal como un material metálico, disperso en un material inerte, es preciso liberarlo con el fin de proceder a su beneficio y desechar el material inerte. (Arteaga, Maria Guadalupe Castillo, 2001) Métodos de separación: Decantación Empleada para separar líquidos que no se disuelven el uno en el otro (como el agua y el aceite) o sólidos insolubles en un líquido (como agua y arena), consiste en el uso de una ampolla o un embudo de decantación, en donde se deja reposar la mezcla hasta que el ingrediente más denso sedimente y vaya al fondo. Entonces se abre la válvula y se lo deja salir, cerrándola a tiempo para que permanezca el ingrediente menos denso. Este método suele emplearse como primer paso hacia la obtención de sustancias más puras. (Concepto.de, 2016) Filtración Útil para separar sólidos no solubles de líquidos, consiste en la utilización de un filtro (papel filtrador, piedras filtrantes, etc.) que permite el paso del líquido por porosidad pero retiene los elementos sólidos. Así operan los filtros de agua de nuestras casas, o el papel filtro donde vertemos el café sólido antes de verterle encima el agua caliente: el agua surge del papel mezclada con lo más fino del café, y las partes gruesas se desechan junto con el filtro. (Concepto.de, 2016) Métodos de separación por difusión Este grupo de operaciones para la separación de los componentes de mezclas, que se basan en la transferencia de material desde una fase homogénea a otra, utilizan diferencias de presión de vapor o de solubilidad. La fuerza impulsora de la transferencia es una diferencia o gradiente de concentración, de la misma forma que una diferencia o un gradiente de temperatura, constituye la fuerza impulsora de la transferencia de calor. (UNAM, 2016) Absorción de Gases Un vapor soluble contenido en una mezcla con un gas inerte, es absorbido mediante un líquido en el que el soluto gaseoso es más o menos soluble. Un ejemplo típico lo constituye el lavado mediante agua líquida, del amoniaco contenido en una mezcla amoniaco-aire. El soluto se recupera posteriormente del líquido mediante destilación y el líquido de absorción se puede reutilizar o desechar. (UNAM, 2016) Destilación El objetivo de la destilación es separar, mediante vaporización, una mezcla líquida de sustancias miscibles y volátiles en sus componentes individuales, o en algunos casos en grupo de componentes. Ejemplos de la destilación son la separación de mezclas como alcohol y agua en sus componentes; el aire líquido en nitrógeno, oxigeno y argón; y un crudo de petróleo en gasolina, keroseno, fuel-oil y aceites lubricantes. (UNAM, 2016) La destilación es una técnica de laboratorio utilizada en la separación de sustancias miscibles. Consiste en hacer hervir una mezcla, normalmente una disolución, y condensar después, por enfriamiento, los vapores que han producido. Si se parte de una mezcla de dos sustancias en la que sólo una de ellas es volátil, se pueden separar ambas mediante una destilación. El componente más volátil se recogerá por condensación del vapor y el compuesto no volátil quedará en el matraz de destilación. Si ambos componentes de una mezcla son volátiles la destilación simple no logrará su completa destilación. La mezcla comenzará a hervir a una temperatura intermedia entre los puntos de ebullición de los dos componentes, produciendo un vapor que es más rico en el componente más volátil (de menor punto de ebullición). Si condensamos este vapor obtendremos un líquido enriquecido notablemente en este componente, mientras que el líquido que queda en el matraz estará enriquecido en el componente menos volátil (mayor punto de ebullición). Por tanto, en una destilación simple no conseguimos separar completamente las dos sustancias volátiles. (Anon., s.f.) 3 METODOLOGIA Se utilizaron los siguientes materiales para la separación de mezcla hidroalcoholica y la bebida comercial: Matraz de destilación con salida lateral Refrigerante Termómetro Tubo condensador Probeta Gomas de conexión Tapones Placa calefactora Soportes Pinzas y nueces Con los siguientes reactivos: Agua Etano Bebida comercial En la presente practica primeramente se colocó el matraz de destilación con salida lateral sobre a placa calefactora con agua puesta a hervir, con ayuda de un soporte se sujetó el matraz de destilación con salida lateral., posteriormente se inserta el tubo condensador con las gomas de conexión y se sujeta con un soporte. Se le inyecta el refrigerante y, a la salida de este tubo condensador se coloca la probeta para ser un contenedor de la mezcla destilada., se añade el termómetro junto con la mezcla al matraz de destilación con salida lateral para levar a cabo la separación de la mezcla hidroalcoholica y la bebida comercial. Se añadio una mezcla de 100mL de etanol y agua en una concentración 50/50 para su separación por una destilación simple a una temperatura de 85 grados, de la misma manera con la bebida comercial con el termómetro dentro de la mezcla se controla la temperatura para que no se sobrepasara la temperatura y tampoco faltara. 4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN Resultados Mezcla hidroalcoholíca Bebida comercial Destilado de producto 37mL 17mL agua 63mL 87 mL La presente práctica resulto un poco difícil puesto que no se sabía conectar a detalle los materiales y por ello se tuvo que improvisar un poco siguiendo las instrucciones se logró un trabajo exitoso y se cumplió con el objetivo de lograr separar las mezcla, además es muy interesante ver como a través de añadir energía estas mezclas es cambian sus propiedades y por ello pueden ser separadas de casi todos os compuestos de los cuales fueron hechos. Cabe destacar que con lo realizado se comprende un poco más el cambio de propiedades para la separación de mezclas no obstante las mezclas al compararlas se observó un cambio significativo en la concentración de agua lo que se puede traducir con que cada mezcla tiene diferentes concentraciones de reactivos además de que se necesita un proceso más sofisticado para tener una separación completa de dichas mezclas 5 CONCLUCIÓN Se obtuvieron 37 mL de etanol de la mezcla hidroalcohólica y 23 mL de la bebida comercial, de 100mL puestos a destilar 6 BIBLIOGRAFÍA Anon., s.f. Practica8: Destilacion. [En línea] Available at: https://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/docencia/basesFQ/Pract/ochoynueve.pdf [Último acceso: 26 08 2019]. Arteaga, Maria Guadalupe Castillo, 2001. Metodos de separacion de mezclas. [En línea] Available at: https://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/prepa4/quimica/separacion.pdf [Último acceso: 26 08 2019]. Concepto.de, 2016. Metodos de separación de mezclas. [En línea] Available at: https://concepto.de/metodos-de-separacion-de-mezclas/ [Último acceso: 26 08 2019]. UNAM, L. d. i. q., 2016. Prosesos de separacion. Fcultad de Quimica, p. 120. 7 ANEXOS