Para una mejor comprensión de los ejemplos de destilación simple es necesario tener presente que es ello. Para entender mejor este es un proceso que separa los dos componentes volátiles de los componentes no volátiles contenidos en el líquido.

Este proceso también separa los dos líquidos en la solución. Este último se obtiene gracias a diferentes puntos de ebullición. La destilación simple se realiza con un condensador que baja la temperatura del vapor. Para entender un poco más a continuación dejamos una serie de ejemplos.

Ejemplos de destilación simple

• Destilación de agua y alcohol: La solución acuosa contiene 50% de alcohol. ¿Es posible obtener alcohol puro en un solo paso de destilación, sabiendo que el alcohol tiene un punto de ebullición de 78,4° C? ¿Sabiendo que el agua tiene un punto de ebullición de alrededor de 100° C?

La respuesta es negativa. Al calentar una mezcla de alcohol y agua, primero se alcanza el punto de ebullición del líquido más volátil. En este caso, alcohol. Los vapores resultantes tienen un alto contenido de alcohol, pero contienen mucha agua debido a puntos de ebullición similares.

El líquido resultante de la destilación y condensación tiene un contenido de alcohol superior al 50%. Este líquido puede someterse a una destilación continua para obtener una solución alcohólica concentrada.

Sin embargo, el vapor no es puro porque continúa extrayendo agua hasta una cierta composición y forma lo que se llama una mezcla azeotrópica. Los productos de azúcar líquido fermentado tienen un contenido de alcohol del 10%.

Esta concentración se puede reducir al 50% mediante una simple destilación como en el caso del whisky.

• Separación líquido-líquido: La solución salina en agua consiste en un líquido volátil y una sal, que es un compuesto no volátil con un alto punto de ebullición.

Se puede obtener agua pura en el condensado destilando la solución. Durante este período, la conversión se instala en la parte inferior del alambique.

• Alcohol y glicerina: Al almacenar una mezcla de alcohol etílico con un punto de ebullición de 78,4 °C y glicerina con un punto de ebullición de 260 °C. Con una simple destilación, los vapores resultantes tienden a tener un contenido de alcohol muy alto y resultan ser del 100%.

Es por eso que hay destilados líquidos que contienen aproximadamente el mismo contenido de alcohol que el vapor. Esto sucede porque los puntos de ebullición de los líquidos son muy diferentes.

• La separación del agua: del agua salada es un ejemplo clásico de destilación simple.
• Suministro de agua: Destilación de agua para hacerla apta para el consumo.
• Bebidas a base de alcohol: Las bebidas destiladas son el resultado de la separación de agua y alcohol. Partiendo de líquidos previamente fermentados a base de cereales (cebada, maíz, centeno, etc.), tubérculos (patatas, etc.) o residuos de frutas (cajas).
• Destilación de perfumes y hierbas para productos farmacéuticos.

Proceso de destilación simple

Con una destilación simple, la temperatura de la solución se eleva hasta el punto de ebullición. En este momento, hay una transición del estado líquido al estado gaseoso. Sabemos esto cuando observamos burbujas constantes en la preparación.

• Equipo

El equipo de destilación simple generalmente consiste en un quemador o un techo con calefacción. Matraz redondo en vidrio ignífugo con boca en vidrio esmerilado para fijación. Algunas cuentas de vidrio (algunas usan palos de madera) para reducir el tamaño de las burbujas que se forman.

Las perlas de vidrio actúan como gérmenes formando burbujas, que hierven lentamente el líquido y evitan el sobrecalentamiento. Es esto lo que conduce a la formación de una especie de burbuja gigante. También es posible drenar grandes cantidades de líquido del matraz.

Un adaptador de vidrio retardante de llama, con tres bocas de vidrio esmerilado se adjunta a la boca del vial. Un cuello está unido al alambique, el segundo cuello está unido al condensador y el tercer cuello está cerrado con un tapón de goma.

Si el titular no tiene este adaptador. Se coloca en su lugar, el termómetro y la conexión directa al condensador que pasan por el mismo tapón de goma.

• Condensador

Consiste en un aparo diseñado para hacer lo que refiere su nombre: condensar el vapor que pasa a través de él. Se conecta al adaptador a través del puerto superior y al matraz a través del puerto inferior, donde se recoge el producto de destilación.

Use un cilindro graduado (aunque no siempre es correcto) para medir la cantidad de destilación a la vez. El agua que circula en la camisa del condensador entra por la parte inferior y sale por la parte superior.

Esto mantendrá la temperatura del condensador lo suficientemente baja como para permitir la condensación del vapor generado en el matraz. Todas las partes que componen la unidad de destilación están fijadas mediante clips que se conectan a un soporte metálico.

Se coloca una cantidad fija de la solución a destilar en un matraz de fondo redondo de volumen apropiado.

La conexión correcta se realiza con grafito o grasa para asegurar un sellado efectivo y la solución comenzará a calentarse. Al mismo tiempo, el agua comienza a fluir hacia el condensador.

• Calentador de agua

A medida que se calienta el globo, el termómetro observará un aumento de temperatura. Esto hasta que alcance un punto en el que la temperatura se mantenga constante. De igual manera, también se aplica si continúa calentándose. A menos que todos los líquidos volátiles se evaporen por completo.

La explicación de este comportamiento es que el punto de ebullición de la mezcla líquida alcanza el punto de ebullición del componente más bajo. A su vez, su presión de vapor es igual a la presión externa (760 mm Hg).

En este punto, toda la energía térmica se utiliza para la transición del estado líquido al gaseoso, la fuerza cohesiva intermolecular de detención del líquido. Por tanto, el aporte de calor no conduce a un aumento de temperatura.

El producto de destilación líquido se recoge en un matraz de destilación correspondientemente marcado. Cuyo volumen depende del volumen inicialmente llenado en el matraz de destilación.

Tipos de destilación

• Destilación sencilla o simple: se realiza en un solo paso. El vapor se separa y se envía directamente al condensador, donde se enfría y condensa. Este tipo de destilación es adecuado para materiales cuyos puntos de ebullición no son cercanos (diferencias superiores a 50 ° C).

Las sustancias con una diferencia de 30º también se pueden destilar de esta forma, pero este proceso debe repetirse varias veces. Sin embargo, esta no es la forma correcta de lograr una alta pureza.

• Destilación al vacío: con este tipo de destilación, el punto de ebullición de una sustancia se cambia al variar la presión. Al aplicar vacío y reducir la presión, el punto de ebullición de una sustancia se puede reducir a la mitad.

Esta habilidad es utilizada con frecuencia para separar sustancias que suelen ser inestables como por ejemplo las vitaminas. También es frecuente su utilización en las industrias petroleras. Además de la destilación fragmentada, la purificación al vacío es utilizada para distanciar los elementos del petróleo.

Es decir, aquellos que no pueden ser evaporados a presión ambiental, en la columna de condensación. Debido a que requieren una temperatura para trastornar los elementos restantes.

Ejemplos de sustancias así obtenidas son diesel ligero o pesado.

• Destilación fragmentada: se realizan en varios períodos y su utilidad se da para mezclas de sustancias con puntos de efervescencia muy próximos. Este tipo de destilación se efectúa en una torre de división o recipiente.

Este proceso consiste en realizar simples destilaciones y utilizar bandejas de diferentes alturas para facilitar el contacto entre el vapor ascendente y el condensado descendente.

Estas placas pueden contener una cierta cantidad de líquido que cae en la siguiente placa si se desborda. En el fondo de estos cuencos hay poros a través de los cuales el gas sube y se mezcla con el líquido y se enriquece.

La destilación fragmentada frecuentemente es utilizada por las industrias químicas, al momento en que los líquidos complejos (petróleo) necesitan ser separados de las mezclas homogéneas.

• Destilación azeotrópica: es un tipo de destilación que se encarga de separar las mezclas de este tipo de sustancias. Estas mezclas están constituidas por sustancias que calientan a temperatura invariable y se comportan como si fueran formadas por un único componente.

Una mezcla de agua y alcohol etílico se destila azeotrópicamente de modo que solo se puede obtener el 95% con los procesos de destilación convencionales.

Para una mayor pureza, se pueden agregar agentes que «destruyan» la mezcla azeotrópica por interacción molecular con ella (pero que no modifiquen su composición química).

La mezcla azeotrópica también se puede triturar variando la presión.

Otros tipos de destilación

• Destilación por traslado de fluido
• Destilación Brusca
• Destilación Extractiva
• Destilación Optimizada
• Destilación Incesante
• Destilación Reaviva
• Destilación Catalítica
• Destilación Flash

Precauciones al momento de la destilación

• El termómetro siempre debe estar sujeto a la cabeza del alambique o al cuello del globo. Para que pueda asegurar el termómetro al momento de medir la sustancia que se desea destilar en su debido punto de ebullición.
• El tubo debe mantener un correcto ángulo con el condensador, esto para que el líquido y el gas puedan tener una correcta fluidez hacia abajo.
• La entrada de agua al condensador debe ser en la zona inferior del mismo, esto permitirá que se mantenga siempre lleno.
• La destilación debe realizarse con suavidad, es decir, lentamente hasta que hierva, para evitar la formación de demasiadas burbujas.
• La destilación simple no es suficiente para separar de manera efectiva líquidos con puntos de ebullición relativamente cercanos (por encima de 25 ° C). En estos casos, se utiliza destilación fraccionada.

Partiendo de los ejemplos de destilación simple ya mencionados. Podemos concluir que la destilación simple es una técnica muy útil para separar gases. Esto está íntimamente relacionado con los diferentes puntos de ebullición de los líquidos que componen la mezcla a destilar.

Además, los resultados de la destilación dependen tanto de la muestra como del equipo de laboratorio utilizado en este procedimiento. De hecho, el uso de un instrumento con volumen insuficiente para la muestra puede alterar el destilado y dañar el soporte.