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Biblioteca de Química
Curso: Biblioteca de Química > Unidade 11
Lição 4: Separação de misturas e soluçõesDestilação
A destilação é o processo de separação dos componentes de uma mistura líquida por meio de evaporação seletiva e condensação. A base da separação é a diferença nas pressões de vapor (volatilidades) dos respectivos componentes. Para melhorar a separação em uma destilação, químicos costumam usar uma coluna de fracionamento, que permite vários ciclos de evaporação e condensação (este processo é conhecido como destilação fracionada). Versão original criada por Sal Khan.
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Transcrição de vídeo
RKA4JL - Oi, pessoal! Vamos dizer que você tenha uma solução onde
o solvente é a água e o soluto é etanol. Vamos dizer que 10% é etanol e
o restante, ou seja, 90%, é água. O que nós vamos fazer é descobrir uma maneira
de fazer algo com 15, 20 ou 30% de etanol. E como nós faríamos isso? A resposta está no fato de que o etanol
e a água têm pontos de ebulição diferentes. Por exemplo, o ponto de ebulição do
etanol é de aproximadamente 78 graus Celsius e o ponto de ebulição da água
é 100 graus Celsius. Então uma mistura
de etanol e água vai ter um ponto de ebulição
em algum lugar entre esses dois. Então você pode imaginar que
nós podemos aquecer essa solução. Vamos aquecer além do
ponto de ebulição do etanol, mas antes de chegarmos
ao ponto de ebulição da água. Essa solução vai começar a ferver
e quando estiver fervendo, como o etanol tem
um ponto de ebulição menor, o vapor da mistura vai
ter mais que 10% de etanol e se condensar esse vapor, você vai ter
uma solução com mais de 10% de etanol. Isso é o que é destilação faz. Você pode destilar com
o equipamento que se parece com isso. No começo parece complicado, mas quando você realmente entende o que
está acontecendo é, na verdade, bem simples. É exatamente o que
eu acabei de descrever. O que nós vamos fazer é colocar
essa solução original bem aqui e, então, aquecer, geralmente
em banho-maria com óleo porque o óleo não vai evaporar rápido
e pode distribuir o calor por toda a solução. Se você aquecer
até a solução ferver (lembre-se: o ponto de ebulição vai ser
em algum lugar entre os 78 e 100 °C), você pode ter certeza de que vai ter
algumas moléculas de água evaporando, mas nessa temperatura, que está
acima do ponto de ebulição do etanol, você com certeza vai ter uma proporção
maior de moléculas de etanol evaporando, e então elas vão poder
entrar nessa câmara. Essa câmara é chamada
de condensador. Então você tem água gelada
em volta desse tubo. Na maioria das vezes
é um tubo de vidro e essa água está em volta do tubo,
não se mistura com o ar que está aqui dentro. Então a água entra
por aqui e sai por aqui. O que isso faz é baixar
a temperatura dentro desse tubo. Como você pode imaginar, o vapor
que entra aqui contém etanol e água, mas a proporção do vapor que é etanol será
maior do que a proporção na nossa solução inicial. Isso vai condensar de
volta para a forma líquida e vai cair nessa câmara coletora aqui. A câmara coletora é cercada por gelo
para minimizar a evaporação. Dependendo de quão
bem você faz isso, essa amostra pode ter 20%
de etanol ou 30% de etanol. Ainda vai ser um pouco de água,
que vai chegar aqui, condensar e cair aqui. Agora, se quisesse uma amostra
ainda mais pura de etanol, você poderia
continuar fazendo isso. Poderia pegar o que você coletou aqui
e então aquecer até o ponto de ebulição, que agora vai ser mais baixo que o da primeira solução
porque tem uma proporção maior de etanol, e então o mesmo processo
aconteceria de novo e toda vez que fizer isso, você terá
uma amostra cada vez mais pura de etanol. Se você não quiser fazer isso,
porque é cansativo, dá muito trabalho e você
acaba perdendo muito material, existe algo que pode fazer
que se chama destilação fracionada. A destilação fracionada são ciclos
de evaporação e condensação, são ciclos múltiplos, todos de uma vez. Assim, você conseguiria
uma amostra mais pura. A forma como você consegue fazer
esse ciclos múltiplos de evaporação é dar ao vapor, nesse tubo aqui,
algo para se condensar e quando condensado, uma parte dele vai
evaporar de novo e uma parte vai voltar para cá. A parte que evapora de novo
terá uma proporção maior das coisas que têm
o menor ponto de ebulição. Você pode ter múltiplos ciclos dessa condensação
e evaporação dentro dessa coluna. Então, no final, é mais provável que você tenha
uma amostra mais pura do seu destilado. Então é isso. Eu espero que vocês
tenham gostado e até a próxima!