Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)
Ouça este artigo:
Uma mistura homogênea, também chamada de solução, é aquela que apresenta uma única fase, ou seja, o soluto não é visível a olho nu. As misturas homogêneas podem ter seus constituintes separados principalmente por meio dos processos abaixo:
Destilação Simples
Representa o processo de fracionamento de soluções mais comum nos laboratórios e nas indústrias químicas, onde muitas vezes é utilizado na purificação de líquidos. É empregado, sobretudo, quando parte-se de uma mistura na qual um de seus constituintes é um sólido dissolvido. Baseia-se na acentuada diferença entre os pontos de ebulição (PE) entre os mesmos; o de menor PE destilará (passará à fase de vapor) primeiro.
Dois fenômenos de natureza física são observados no processo de destilação, o primeiro é a evaporação, onde a solução recebe energia térmica que será convertida na evaporação do componente de menor PE. O segundo é a condensação, quando este componente vaporizado entrará em contato com uma superfície resfriada, retornando à fase líquida.
O esquema de uma destilação simples é mostrado abaixo:
Na figura acima são mostrados os instrumentos laboratoriais necessários ao processo. A mistura poderá ser, por exemplo, uma solução de cloreto de sódio (NaCl) e água, na qual o primeiro (soluto) ficará retido no balão, e o segundo (solvente) será recolhido no erlenmeyer.
Destilação Fracionada
Quando a mistura homogênea for formada por dois líquidos, cujos pontos de ebulição se aproximam mais do que no caso anterior, torna-se então necessário um processo de destilação fracionada. Esse processo é utilizado na indústria no refino do petróleo, onde alguns de seus componentes apresentam pontos de ebulição próximos; o processo é representado abaixo:
A diferença fundamental entre a instrumentação de uma destilação simples e de uma destilação fracionada é o uso no segundo processo de uma coluna de fracionamento, a qual possui a função de aumentar a eficiência do condensador, dificultando que os líquidos se misturem na saída deste.
Destilação por Arraste de Vapor
Esse processo baseia-se na extração de substâncias que se decompõem em temperaturas próximas ao seu ponto de ebulição, e que não são solúveis em água nem em seus vapores. A relativa facilidade de decomposição das substâncias impede a utilização dos processos de destilação simples e fracionada, tornando-se necessário seu “arraste” por meio da água vaporizada. O processo, representado abaixo, é muito comum na indústria fitoterápica, em extrações de constituintes de plantas das mais diversas naturezas.
Observa-se na figura acima que a instrumentação exigida no processo de arraste de vapor é mais detalhada, sendo também necessárias duas fontes de aquecimento ao invés de apenas uma, conforme os processos anteriores. No arraste de vapor deve-se ter o cuidado para que a segunda fonte de aquecimento não degrade os constituintes a seres extraídos, mas também não condense a entrada de vapor de água.
Referências:
SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.
MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J.; Química: um curso universitário, Ed. Edgard Blucher LTDA, São Paulo/SP – 2002
Texto originalmente publicado em //www.infoescola.com/quimica/processos-de-fracionamento-de-misturas-homogeneas/
A destilação é um processo de separação de misturas homogêneas através da ebulição. Para que a mistura seja separada os componentes devem apresentar diferentes pontos de ebulição.
Esse processo físico ocorre através do aquecimento e resfriamento. Quando a mistura é aquecida, a substância que possui menor ponto de ebulição, ou seja, a mais volátil, é evaporada primeiro. Após isso, o líquido vaporizado é condensado.
A destilação é realizada nos laboratórios e nas indústrias utilizando equipamentos específicos, como condensador, termômetro, balão de destilação, bico de bunsen, béquer, manta de aquecimento e coluna de fracionamento.
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, como cachaça, vodca, conhaque, tequila, rum e uísque, são produzidas por meio do processo de destilação fracionada, utilizado desde a antiguidade.
Tipos de Destilação
A destilação pode ocorrer de duas maneiras e depende da natureza das misturas separadas.
Destilação Simples
Na imagem a seguir é representado o método de destilação simples realizado em laboratório.
Através da destilação simples, a separação de uma mistura homogênea de sólido e líquido, como água (H2O) e sal, cloreto de sódio (NaCl), é realizada.
A água é evaporada através do aquecimento e atravessa o condensador em forma líquida (gotículas de água). O sal fica retido e é separado no recipiente chamado de balão de destilação.
Destilação Fracionada
Diferente do processo de destilação simples, a destilação fracionada utiliza uma coluna de fracionamento.
Muito utilizada na indústria, a destilação fracionada separa uma mistura homogênea de líquido e líquido, por exemplo, água e acetona. O ponto de ebulição da água é 100 °C e o ponto de ebulição da acetona etílico é 56 °C.
Saiba mais sobre o processo de destilação.
Destilação do Petróleo
O processo de destilação fracionada é utilizado para a obtenção de produtos derivados do petróleo (gasolina, querosene, óleo combustível, parafina, asfalto).
Neste processo, o líquido de menor ponto de ebulição é separado primeiramente até chegar ao líquido de maior ponto de ebulição.
Lembre-se que o petróleo é uma substância natural composta por vários compostos orgânicos, especialmente hidrocarbonetos (moléculas de carbono e hidrogênio).
Conheça outros métodos de separação de misturas.
Destilação Azeotrópica
A destilação azeotrópica é utilizada quando a separação de misturas não pode ser realizada pelo método simples de destilação.
Quando se tem um azeótropo, ou seja, uma mistura que apresenta baixa volatilidade e ponto de ebulição constantes, como ácido clorídrico (HCl) e água (H2O), utilizamos esse método de destilação.
Curiosidade: Você Sabia?
A água destilada consiste numa substância pura obtida através da destilação e geralmente é utilizada em laboratório.
Observe que a água que bebemos não é pura, ou seja, inclui sais minerais. No entanto, a água destilada pode servir para o consumo humano bem como para o tratamento de algumas doenças, por exemplo, a pedra nos rins.
Confira questões de vestibulares com gabarito comentado em: exercícios sobre separação de misturas.
Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).