El proceso de destilación se basa en la separación que se produce a través del fenómeno de equilibrio líquido – vapor de la mezcla en cuestión, a través de la diferencia de volatilidad entre los componentes de la mezcla. Este tipo de separación es antigua, y se remonta a la Edad Media, cuando los alquimistas realizaban sus experimentos utilizando un método un poco menos sofisticado que el que se utiliza en la actualidad, pero que partía del mismo principio: separar una mezcla homogénea.
LA destilación simple Consiste en el proceso de separación de una mezcla homogénea (que tiene una sola fase), donde un soluto (en estado sólido) se dispersa o disuelve en un solvente (en estado líquido). Básicamente, la destilación simple actúa con la evaporación del solvente presente en la mezcla, mediante calentamiento, permitiendo la cuantificación del residuo sólido, luego de la completa vaporización de la parte líquida. Esta cuantificación se realiza con la ayuda de balanzas analíticas de precisión, ya que en algunos casos el residuo sólido se presenta en pequeñas cantidades.
Podemos ejemplificar el proceso de destilación simple con la separación de una mezcla de agua y sal común. Al calentar la solución en cuestión en un matraz de fondo plano o de fondo redondo, al alcanzar la temperatura de ebullición del agua (100 ° C) se vaporiza, pasando por el tubo de condensación, donde se produce el choque térmico del vapor caliente de agua en una tubería enfriada por agua en circulación a temperatura ambiente o enfriada, lo que hace que el vapor de agua cambie de estado a un estado líquido nuevamente. Al pasar por el tubo recto de condensación, el agua, ya en estado líquido, se recoge en un matraz Erlenmeyer. En el matraz de fondo plano o de fondo redondo, donde estaba inicialmente la mezcla acuosa, sólo quedará la parte sólida de la mezcla, es decir, la sal común. Esto luego se puede cuantificar mediante técnicas de pesaje en una balanza analítica.
Es importante conocer la cristalería utilizada en este proceso, y montar el equipo de destilación con cuidado para que no haya fugas entre los componentes, permitiendo que todo el proceso de separación de la mezcla en cuestión se desarrolle correctamente.
El equipo de destilación simple para uso académico consta de: manta calefactora o equipo calefactor de mechero Bunsen (compuesto por mechero Bunsen, soporte de hierro y pantalla de asbesto), matraz de fondo redondo (si se usa manta calefactora) o matraz de fondo plano (para uso en asbesto pantalla), termómetro, tapones, mangueras de entrada y salida de agua, perlas de vidrio (evitan la ebullición incontrolada), garras de fijación, anillo de hierro, cabezal de destilación o elemento T, condensador de tubo recto, alargamiento y matraz Erlenmeyer. Podemos ver el equipo usando un mechero Bunsen a continuación:
Proceso de destilación simple. Ilustración: udaix / Shutterstock.com
En las industrias, este proceso de separación de mezclas es ampliamente utilizado, sin embargo, para aplicaciones industriales con alta demanda, el equipo es más sofisticado y un poco diferente a los que se utilizan en el laboratorio, sin embargo, incluso en las industrias, se utiliza el equipo como se describe anteriormente, para análisis de laboratorio en pequeña demanda, donde se analizan muestras por lotes o pequeñas cantidades de productos.
La destilación simple se usa comúnmente en las industrias del azúcar y el alcohol, en la producción de combustibles y licores como cachaça, vinos y otras bebidas. La producción de cachaza artesanal es común en el país, principalmente en fincas y ciudades del interior.
Referencias:
http://quiprocura.net/w/2015/07/27/destilacao/
http://www.biblioteca.unirio.br/ccbs/ibio/dcn/disciplinas/laboratorio-de-quimica-geral/2013_2/roteiros-das-praticas/PRATICA%201%20-%20DESTILACAO%20SIMPLES.pdf/view
http://livresaber.sead.ufscar.br:8080/jspui/bitstream/123456789/1912/2/Unidade%204_Texto_Destila%C3%A7%C3%A3o.pdf