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Destilação Fracionada do Sistema Limoneno-Hexano
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
Instituto de Química do Campus de Araraquara
Alunos:
Évelin Carolina Sgarbosa
Ricardo Aurélio Cardoso Miranda
Tatiany Rodrigues da Silva
Docentes: Prof. Dr. José Eduardo de Oliveira Profa. Dra. Marcia Nasser Lopes Prof. Dr. Leonardo Pezza
Limoneno
É uma substância orgânica, natural encontrada em frutas cítricas (Cascas principalmente de limões e laranjas) e inflamável.
Aplicações do limoneno
• Solvente industrial;
• Precursor para a síntese de outras substâncias;
• Solventes de resinas, borrachas, tintas e pigmentos, removedor de manchas;
• Fabricação de adesivos;
Técnica envolvida: Destilação Fracionada
• Os primeiros estudos científicos documentados , por volta do ano 800, com o alquimista Jabir ibn Hayyan (Geber);
• Destina-se à separação de líquidos miscíveis entre si, mesmo aqueles de pontos de ebulição próximos;
• A destilação é empregada em diversos processos industriais como no refino do petróleo, na produção de bebidas destiladas;
Destilação fracionada: conceitos envolvidos •As leis de Dalton e Raoult revelam que para uma mistura ideal, o componente mais volátil tem maior fração molar na fase vapor do que na fase líquida em qualquer temperatura
Lei de Raoult
Lei de Dalton
Composição do vapor Composição da mistura Liquida
P Total = P atm
Quando um líquido é aquecido, sua pressão de vapor aumenta até
atingir o ponto onde se iguala à pressão externa. Quando atinge
este ponto de equilíbrio o líquido entra em ebulição
Varia com a temperatura e a composição
União dos diagramas
a
b c 100ºC
Composição inicial (ponto a) 80% de A e 20% de B Temperatura de ebulição da mistura inicial (ponto b) 100ºC Composição do vapor a 100ºC (ponto c) 50% de A e 50% de B
Por que usar destilação fracionada?
A destilação fracionada consiste numa sequência de ciclos de vaporização e condensação (destilação simples de uma solução) Seriam necessárias muitas destilações simples para alcançar a pureza obtida em uma unica destilação fracionada.
A destilação evaporação - condensação
A Composição B
Tem
per
atu
ra
v1
l1
v2
v3
l3
l2
Destilação fracionada: conceitos envolvidos
O número de pratos teóricos é o número de estágios necessários para atingir certo grau de separação dos componentes da solução original
• O processo de repetição das vaporizações e condensações é simplificado com a utilização de uma coluna de fracionamento colocada entre o balão e a cabeça de destilação
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TIPOS DE COLUNA DE DESTILAÇÃO:
VIGREUX: inclinações idênticas para baixo num ângulo de 45º em pares
opostos saindo da coluna. A projeção para dentro da coluna acrescenta
possibilidades para condensação e para o vapor entrar em equilíbrio com o
líquido. Pode-se destilar rapidamente, mas sua eficiência não é muito alta.
DUFTON: tubo vedado com metal (esponja de aço inoxidável ou almofada de
cobre), e o interior da coluna é composto por vidro (gotas ou curtas sessões). O
vidro tem a vantagem de não reagir com compostos orgânicos.
HEMPEL: tubo vedado com metal (esponja de aço inoxidável ou almofada de
cobre), e o interior da coluna é composto por aço inoxidável.
Montagem do sistema de destilação
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Coluna de
fracionamento
Termômetro
Cabeça de destilação
Balão coletor
Balão de
destilação
Garra
Alonga para destilação
Fonte calor
Posição errada
Destilação de azeótropos
Ocorre quando aparece um desvio no diagrama de fases temperatura-composição de uma solução ideal
Azeótropo de máximo Azeótropo de mínimo
Constantes Físicas dos Reagentes
Substância
Massa
molecular/(g)
p.e./(ºC)
Densidade/(g/cm3)
Solubilidade
em água
n-hexano
86,18
69
0,660
Insolúvel
(miscível em
álcool)
Sulfato de
Sódio
anidro
142,04 1100
2,7
Solúvel
Limoneno
136,24
175,5/
176,5
0,8402
Insolúvel
Água
18,02
100
1,00
---
Segurança no Laboratório
Utilização dos EPIs:
Além disso, deve-se
utilizar calças compridas,
sapato fechado, cabelos
longos presos, não utilizar
lentes de contato.
Cuidados no Manuseio dos reagentes
É necessário consultar a literatura
para conhecer os reagentes
envolvidos nas práticas e, assim,
evitar possíveis acidentes, como
intoxicações, envenenamentos ou
até mesmo incêndios e
explosões.
Quando os produtos químicos
forem desconhecidos, deve-se
considerar todos como venenos
em potencial, tomando muito
cuidado para não haver ingestão,
contato com a pele, olhos,
inalação, etc.
Reagente Toxicidade
Limoneno Irritante à pele; inflamável; prejudicial a organismos aquáticos (não pode ser descartado na pia)
n- Hexano Inflamável; Irritante à pele e aos olhos; pode causar vertigens, sonolência e irritação dos olhos e da garganta por inalação dos vapores; se ingerido, pode causar náuseas, tonturas, irritação brônquica e intestinal; muito tóxico a organismos aquáticos.
Sulfato de sódio Muito irritante em contato com os olhos, devendo ser lavado com água corrente em abundância; A inalação pode causar irritação nasal e espirros; a ingestão pode causar irritação e possíveis danos a mucosa bucal e ao trato gastriontestinal.
Nos casos de inalação a pessoa deve ser removida para local
arejado; em caso de ingestão, não provocar o vômito. Buscar
assistência médica.
TOXICIDADE DOS REAGENTES
Gerenciamento de Resíduos
Os resíduos gerados na prática devem ser descartados em frascos disponibilizados pelas técnicas de laboratório. Estas, armazenarão os resíduos em local apropriado no instituto de química para que sejam encaminhados para empresas especializadas e tratados.
Bibliografia • D.L. PAVIA, G.M. LAMPMAN and G.S. KRIZ JR. – lndroduction to
Laboratory Techniques,2nd ed., Saunders, 1995
• Gonçalves,D.;Wal,E.;Almeida,R.R.- Química Orgânica
Experimental, São Paulo, McGraw Hill,1988
• Wilcox,C.F.;-Experimental Organic Chemistry, pág 80 a 98.
• Merck Index
• http://www.qmc.ufsc.br/organica/exp7/liquido.html
• http://labjeduardo.iq.unesp.br/orgexp1/extracaocomsolventes.h
tm
• http://qorgexpbac.wordpress.com/