Definición de Destilación
Ingeniera Química
La destilación es un método de separación ampliamente utilizado en la industria que se basa en la diferencia de temperatura de evaporación de dos o más sustancias que componen una mezcla. Una vez que la sustancia a separar es evaporada, se recoge o recupera a través de su consecuente condensación.
Esta práctica se puede realizar tanto a nivel laboratorio como a nivel industrial, en el siguiente esquema se observa un proceso de destilación a nivel escala laboratorio, donde se reconocenvarios componentes, en primer lugar, un reservorio donde se almacena la mezcla a destilar, en su tope se observa un termómetro para registrar la temperatura a la que se produce la destilación de la sustancia deseada.
Al ser calentada la mezcla por el mechero ubicado debajo del recipiente, el componente más volátil será el que pase como vapor al condensador, donde por un descenso de temperatura, gracias al pasaje de refrigerante por la zona externa del condensador. El condensado o destilado se recogerá en el matraz colocado a la derecha de la imagen. De esta manera, logramos separar una mezcla por medio de un cambio físico.
Por ejemplo, si deseáramos separar sal de mesa disuelta en agua podríamos llevar adelante la experiencia, donde el agua se evaporará y luego condensará recogiéndola en un matraz mientras que la sal permanecerá en el reservorio inicial.
Tipos de destilación
La destilación es extensamente utilizado en la industria de los alimentos e hidrocarburos como método de separación. En la industria del petróleo y el gas se realiza una destilación conocida como destilación fraccionada. Al incorporar como corriente de alimentación una mezcla de hidrocarburos en una torre de destilación, por diferencias en sus puntos de ebullición podremos obtener a distintas alturas de la torre los diferentes componentes de la mezcla.
En el tope de la torre se obtendrán los gases más volátiles (compuestos que evaporan a menor temperatura) mientras que en el fondo los componentes de mayor masa molar, puesto que poseen mayor punto de ebullición. En este proceso, las diferentes temperaturas de ebullición determinan distintas alturas de la torre, en donde se conectan diversas salidas para la recolección de los distintos compuestos.
En general, para el caso de los hidrocarburos se obtendrán gases en el tope, luego gasolina, queroseno, aceite combustible, aceites lubricantes y, por último, en el fondo, asfalto.
Ahora bien, un problema que se enfrenta la industria de los hidrocarburos es la demanda del mercado, hay mayor demanda de gasolina que de los demás compuestos de la mezcla, por lo que, para poder cumplir con los requerimientos del mercado, los hidrocarburos del fondo de la torre se someten a otros procesos que los convertirán en hidrocarburos más útiles.
Otro tipo de práctica utilizada es la destilación por arrastre de vapor, en la cual podremos separar sustancias que son insolubles en agua pero que, a su vez, son volátiles y están combinados con productos no volátiles. Esta técnica es empleada en compuestos que se descomponen previo a su evaporación o cuyo punto de ebullición es superior de 100ºC. Tal es el caso de los aceites esenciales, por ejemplo, aceites esenciales de cítricos o especias son extraídos bajo este método para luego utilizar esta esencia pura en distintas aplicaciones como perfumes o perfuminas.
Al realizar esta destilación se somete a calentamiento al compuesto que deseamos extraerle su esencia (por ejemplo, cáscaras de limón) con suficiente cantidad de agua. A medida que se comienza a evaporar el agua, el vapor arrastrará los compuestos volátiles e insolubles en agua que serán recogidos en un matraz colector previo pasaje por un condensador, mientras que en otro matraz se recogerán compuestos no volátiles y/o solubles en agua.
También, este método es utilizado en la industria de los hidrocarburos, ya que como se mostró en el ejemplo, los compuestos esenciales también son compuestos orgánicos, al igual que los hidrocarburos y muchos de ellos suelen descomponerse al someterse a temperaturas elevadas de manera sostenida, por lo que resulta un método atractivo para su separación.
En el caso del “agua destilada”, que es de venta libre para ser colocada por ejemplo en el limpia vidrios de los autos, en general, es un agua de calidad “desmineralizada” que no necesariamente se obtiene por un método de destilación. La destilación del agua busca quitar algunas especies iónicas que le dan el carácter de dureza, como así también gases disueltos y compuesto orgánicos. Muchas veces, el agua “destilada” que podemos comprar se obtiene por métodos más económicos y eficientes que la destilación y por eso, lo correcto es llamarla por su calidad “desmineralizada” que da cuenta que es ávida de ciertos minerales de acuerdo con el método de purificación empleado.
Trabajo publicado en: Nov., 2021.
Ilustración: Saint
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