Written by El proceso de destilación fraccionada consiste en la separación de mezclas homogéneas entre dos o más líquidos o gases con puntos de ebullición próximos, que se volatilizan casi simultáneamente, no pudiendo controlar mediante el proceso de destilación simple.
El proceso puede ocurrir a pequeña escala (en laboratorios para analizar pequeños volúmenes de muestras) o a escala industrial (como en el proceso de destilación de aceite), sin embargo la base de la técnica es la misma, aunque el equipo sea diferente.
El proceso de destilación fraccionada consiste básicamente en calentar la mezcla homogénea en un recipiente adecuado, donde, según la diferencia de puntos de ebullición de las sustancias que componen la mezcla, se volatilizan pasando por una columna de fraccionamiento, de donde salen por un canal que dirige el vapor a un condensador. En este condensador, el vapor se licua cuando se encuentra con la superficie enfriada del aparato y se recoge en otro recipiente. Este proceso se repite sucesivamente a medida que se alcanzan las temperaturas de ebullición de las sustancias que componen la mezcla por calentamiento, separando así todos los componentes de la mezcla en fracciones, por lo que el proceso se denomina destilación fraccionada.
Sistema de destilación fraccionada (laboratorio). Ilustración: Zern Liew / Shutterstock.com [adaptado]
Destilación fraccionada de petróleo o craqueo
El ejemplo más conocido de aplicación industrial de la destilación fraccionada es sin duda el proceso de craqueo del petróleo, que da origen a los diversos compuestos que se pueden comercializar y provienen de una mezcla homogénea de hidrocarburos y compuestos inorgánicos denominada petróleo. El equipo que realiza esta destilación es específico para esta aplicación, y cuenta con una columna de fraccionamiento en forma de torre (torre de destilación), por donde pasan las fracciones de compuestos provenientes del petróleo en forma de vapor.
Diagrama de una torre de destilación de aceite. Ilustración [adaptado]: a través de Wikimedia Commons / CC-BY-SA 3.0.
Como podemos ver en la imagen, al alcanzar los puntos de ebullición específicos, las fracciones de compuestos presentes en el aceite se volatilizan y «suben» en la columna de fraccionamiento, donde se enfrían para que haya condensación y puedan ser recolectadas y destinadas a procesamiento. o para consumo. Los compuestos que se originan en la destilación del petróleo, sucesivamente del menor al mayor punto de ebullición son: Gas Natural (Metano, Butano y Propano), Naftas, Gasolina, Queroseno, Diesel oil, aceites lubricantes, fuel oil y asfalto o betún. La destilación fraccionada del aceite se realiza en refinerías.
A nivel industrial, existen varias otras aplicaciones para el proceso de destilación fraccionada, tales como: fraccionamiento de componentes de aire, síntesis de solventes, destilación de alcohol, entre otras.
Torres donde se produce el craqueo del petróleo en refinerías. Foto: Vacancylizm / Shutterstock.com
Tipos de columnas de destilación
Existen varios tipos de columnas de fraccionamiento, veremos aquí, las más utilizadas:
- Vigreux: Este tipo de altavoz tiene inclinaciones de ángulo idénticas de 45 °, colocadas en pares opuestos. No tiene alta eficiencia en la separación de fracciones y es muy utilizado en laboratorios, principalmente con fines académicos.
- Dufton: Este tipo de columna es básicamente un tubo que está sellado con metal (acero inoxidable o cobre) y tiene en su interior gotas o pequeñas secciones de vidrio (perlas de vidrio).
- Hempel: Este tipo de columna es básicamente un tubo que está sellado con metal (acero inoxidable o cobre) y tiene su interior fabricado en acero inoxidable.
