Destilación simple, fraccionada y por arrastre de vapor.

-DESTILACIÓN SIMPLE
La destilación simple o destilación sencilla es un tipo de solubilidad donde los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los calienta y condensa de modo que el destilado no resulta puro. Su composición será diferente a la composición de los vapores a la presión y temperatura dados y pueden ser computados por la ley de Raoult. En esta operación se pueden separar sustancias de una diferencia entre 100 y 200 grados Celsius, ya que si esta diferencia es menor, se corre el riesgo de crear azeótropos. Al momento de efectuar una destilación simple se debe recordar colocar la manguera de entrada de agua por la parte de arriba del refrigerante para que de esta manera se llene por completo.

DESTILACIÓN FRACCIONADA:
La destilación fraccionada de alcohol etílico es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con puntos de ebullición cercanos.
La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden, junto con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes “platos”. Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en vapor, y los vapores con mayor punto de ebullición pasan al estado líquido. Esta destilación funciona para rangos de diferencia entre sustancias de 30 a 60 grados Celsius.

DESTILACIÓN FRACCIONADA DEL PETRÓLEO:
El petróleo natural no se usa como se extrae de la naturaleza si no que se separa en mezclas mas simples de hidrocarburos que tienen usos específicos, a este proceso se le conoce como Destilación Fraccionada.

El petróleo natural hirviente (unos 400 grados centígrados) se introduce a la parte baja de la torre, todas las sustancias que se evaporan a esa temperatura pasan como vapores a la cámara superior algo mas fría y en ella se condensan las fracciones mas pesadas que corresponden a los aceites lubricantes. Continúan a la próxima, cámara aquellas que aun a esa temperatura son gases para condensar parcialmente en la fracción de combustibles Diesel. Este proceso de condensación en fracciones de acuerdo al punto de ebullición se continua ascendentemente hasta que al final por la parte superior salen los gases que no condensan a temperatura ambiente.
De este proceso se obtienen las fracciones:
Gases
Bencina, ligroina o éter de petróleo
Gasolina
Queroseno
Combustibles Diesel (ligero y pesados)
Aceites lubricantes
Asfalto
DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR:
En la destilación por arrastre de vapor de agua se lleva a cabo la vaporización selectiva del componente volátil de una mezcla formada por éste y otros “no volátiles”. Lo anterior se logra por medio de la inyección de vapor de agua directamente en el interior de la mezcla, denominándose este “vapor de arrastre”, pero en realidad su función no es la de “arrastrar” el componente volátil, sino condensarse en el matraz formando otra fase inmiscible que cederá su calor latente a la mezcla a destilar para lograr su evaporación. En este caso se tendrán la presencia de dos fases insolubles a lo largo de la destilación (orgánica y acuosa), por lo tanto, cada líquido se comportará como si el otro no estuviera presente. Es decir, cada uno de ellos ejercerá su propia presión de vapor y corresponderá a la de un líquido puro a una temperatura de referencia.
La condición más importante para que este tipo de destilación pueda ser aplicado es que tanto el componente volátil como la impureza sean insolubles en agua ya que el producto destilado volátil formará dos capas al condensarse, lo cual permitirá la separación del producto y del agua fácilmente.
Como se mencionó anteriormente, la presión total del sistema será la suma de las presiones de vapor de los componentes de la mezcla orgánica y del agua, sin embargo, si la mezcla a destilar es un hidrocarburo con algún aceite, la presión de vapor del aceite al ser muy pequeña se considera despreciable a efectos del cálculo:
P = Pa° + Pb°
Donde:
P = presión total del sistema
Pa°= presión de vapor del agua
Pb°= presión de vapor del hidrocarburo
Por otra parte, el punto de ebullición de cualquier sistema se alcanza a la temperatura a la cual la presión total del sistema es igual a la presión del confinamiento. Y como los dos líquidos juntos alcanzan una presión dada, más rápidamente que cualquiera de ellos solos, la mezcla hervirá a una temperatura más baja que cualquiera de los componentes puros. En la destilación por arrastre es posible utilizar gas inerte para el arrastre. Sin embargo, el empleo de vapores o gases diferentes al agua implica problemas adicionales en la condensación y recuperación del destilado o gas.
El comportamiento que tendrá la temperatura a lo largo de la destilación será constante, ya que no existen cambios en la presión de vapor o en la composición de los vapores de la mezcla, es decir que el punto de ebullición permanecerá constante mientras ambos líquidos estén presentes en la fase líquida. En el momento que uno de los líquidos se elimine por la propia ebullición de la mezcla, la temperatura ascenderá bruscamente.
Si en mezcla binaria designamos por na y nb a las fracciones molares de los dos líquidos en la fase vapor, tendremos:
Pa° = na P Pb° = nbP dividiendo:
Pa° = na P = na
Pb° = nb P = nb
na y nb son el número de moles de A y B en cualquier volumen dado de vapor, por lo tanto:
Pa° = na
Pb° = nb

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