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1. ¿Cuáles son los dos objetivos de una destilación y qué cambios físicos están involucrados?2. ¿De qué depende el punto de ebullición de un hidrocarburo? 3. ¿Qué ventajas posee la destilación fraccionaria sobre la simple? Investigue el rango de número de carbonos de: Gasolina, Diésel, Keroseno y Aceite lubricante.
Tipo: Resúmenes
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Melissa Restrepo Vera, EC-43- Enilda Miranda Guevara, 8-941- Licenciatura en Química Escuela de Química Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnologías Universidad de Panamá [email protected] [email protected]
1. ¿Cuáles son los dos objetivos de una destilación y qué cambios físicos están involucrados? El objetivo básico de la destilación es tomar una mezcla líquida y separarla en dos o más corrientes que tengan composiciones diferentes a la corriente de alimentación. En una columna de destilación básica, una corriente de alimentación ingresa en el medio de la columna y salen dos corrientes, una en la parte superior y otra en la parte inferior. Los componentes con puntos de ebullición más bajos se concentran en la corriente que sale de la parte superior, mientras que los componentes con puntos de ebullición más altos se concentran en la corriente que sale de la parte inferior. La separación se logra controlando la temperatura de la columna y los perfiles de presión para aprovechar las diferencias en la volatilidad relativa de los componentes de la mezcla y, por lo tanto, la tendencia a cambiar de fase. Los componentes más livianos y de menor punto de ebullición se evaporan y viajan hacia arriba de la columna para formar el producto superior y los componentes más pesados y de mayor punto de ebullición se condensan y viajan hacia abajo de la columna para formar el producto inferior. El segundo objetivo de una destilación es purificar los líquidos que se están observando, una vez el líquido de alimentación ha pasado a su fase de vapor y se vuelve a condensar mediante el contacto con un refrigerante, forma el destilado que se recoge en un recipiente diferente, este nuevo recipiente se monta sobre dos soportes y se acopla la cabeza de destilación y el refrigerante al matraz, en el extremo de este refrigerante se coloca una abrazadera que disponga para uno o mas matraces, para recoger un compuesto destilado puro es conveniente disponer de tres matraces colectores; en el primero se recogen las primeras gotas del destilado que pueden contener impurezas de menor punto de ebullición o restos del disolvente, el segundo recoge el líquido puro, y el tercero puede recoger las
últimas gotas del destilado que pueden contener impurezas de mayor punto de ebullición y productos de descomposición. Cuando se trata de una destilación, usualmente se trabaja con líquidos, ya sea con casi igual grado de punto de ebullición o con puntos de ebullición que difieren en un número grande, los cambios físicos que se pueden presentar en este proceso son: Dilatación: cuando el líquido entra en ebullición y cambia el volumen que ocupa en el espacio mediante el cambio de líquido a gas. Contracción: cuando el vapor entra en contacto con un refrigerante y pasa de su estado gaseoso a líquido, disminuyendo así su volumen en el espacio. Ebullición: la sustancia pasa del estado líquido al gaseoso, en este caso se alcanza la totalidad de las partículas que están presentes en la sustancia. Condensación: la sustancia pasa del estado gaseoso al líquido, por medio del enfriamiento.
2. ¿De qué depende el punto de ebullición de un hidrocarburo? Los puntos de ebullición de los hidrocarburos aumentan según su área superficial y también debido a las fuerzas intermoleculares que presente el compuesto. A medida que la longitud de la cadena (número de carbonos) aumenta, los puntos de fusión y ebullición de los alcanos aumentan gradualmente para estos compuestos. La razón por la que las moléculas de cadena más larga tienen puntos de ebullición más altos es que las moléculas de cadena más largas se envuelven y se enredan entre sí de manera similar a las hebras de espagueti y por ende necesitan más energía para separarlos que las moléculas de cadena corta que solo tienen fuerzas débiles de atracción entre sí. 3. ¿Qué ventajas posee la destilación fraccionaria sobre la simple? La destilación fraccionada difiere de la destilación simple porque la columna de fraccionamiento separa naturalmente los compuestos en función de sus puntos de ebullición. Es posible aislar productos químicos utilizando una destilación simple, pero requiere un control cuidadoso de la temperatura porque solo se puede aislar una "fracción" a la vez. ¿Cómo saber si usar destilación simple o destilación fraccionada para separar una mezcla? La destilación simple es más rápida, más simple y usa menos energía, pero en realidad solo es útil cuando hay una gran diferencia entre los puntos de ebullición de las fracciones deseadas (más de 70 grados Celsius). Si solo hay una pequeña diferencia de temperatura entre las fracciones, la mejor opción es la destilación fraccionada. Aquí hay un desglose de las diferencias entre la destilación simple y fraccionada: Destilación simple Destilación fraccionada Usos Separar líquidos relativamente Aislamiento de
requerimiento de calidad de todos los productos que la industria necesita normalmente, se pide mayor cantidad de productos pesados y menor cantidad de livianos que los necesarios. El proceso de FCC se aplica en: Muchos productos incluyen etileno, gasolina, diésel, diésel pesado, aceite de pulpa ... etc. se pueden obtener mediante el uso de FCC. La FCC de PCC tiene una alta eficiencia catalítica. Uno de los principales métodos de procesamiento secundario de aceite, en el papel de alta temperatura y catalizador para hacer una reacción de craqueo de crudo pesado, en gas de crack, gasolina y diésel. Ventajas del proceso FFC: El proceso de soplar aire puede hacer que el catalizador se regenere, reciclando. El calor de reacción posterior es proporcionado por el catalizador regenerativo caliente para reducir el consumo de energía y grandes beneficios económicos. Bibliografía