Destilação simples ou fracionada: qual a melhor solução?

Antes de tentar perceber qual a melhor solução de destilação para si, é pertinente saber o que é e para que serve uma destilação simples ou destilação fracionada. Se tem dúvidas sobre o tema, este artigo é para si. 

Ao longo deste texto, irá encontrar um passo a passo elucidativo sobre tudo o que precisa de saber sobre destilação simples ou destilação fracionada.

O que é e para que serve uma destilação? 

Trata-se de um processo de separação de misturas homogéneas que apenas ocorre quando os vários componentes de cada solução tiverem pontos de ebulição diferentes. 

No caso, o ponto de ebulição é quando se atinge uma temperatura característica dos líquidos que compõem a mistura - mantendo-se constante enquanto dura a ebulição.

Se houver uma alteração brusca na temperatura, significa que terminou a destilação desse líquido e se está a iniciar a do seguinte. Dessa maneira, podemos retirar os componentes da solução inicial de forma isolada, substituindo os balões de recolha segundo o que o termómetro nos indica. 

Quando se vaporiza parcialmente uma solução, através do aquecimento até que atinja o ponto de ebulição, ocorre a produção de um vapor mais rico ao nível de componentes de menor ponto de ebulição do que a solução inicial. Ao mesmo tempo, o líquido que em cada momento permanece no recipiente vai sendo enriquecido ao nível dos componentes de ponto de ebulição mais elevado. Este vapor que daí decorre é tipicamente condensado, permitindo a obtenção de dois líquidos na destilação:

• Resíduo - rico em componentes de maior ponto de ebulição
• Destilado - rico em componentes de menor ponto de ebulição da solução inicial

Destilação simples ou destilação fracionada: quando usar uma e outra 

Destilação simples é uma forma de separação de uma solução homogénea que permite a separação do componente sólido dissolvido no líquido e em que este último tem um ponto de ebulição abaixo de 150ºC a 1 atm de pressão.

Na área industrial, a destilação simples é amplamente utilizada. No entanto, em operações industriais de larga escala, os equipamentos utilizados são mais sofisticados e diferentes dos utilizados nos laboratórios. Em todo o caso, mesmo nestas áreas é corrente utilizar-se estes equipamentos para análises em laboratórios em pequena escala, sobretudo para análises de amostras de menores quantidades. 

Para efetuar a destilação, a primeira tarefa passa por colocar a solução no balão, ligando em seguida a fonte de calor, que costuma ser um bico de Bunsen ou uma manta de aquecimento. Com o calor, o líquido evapora e passa para o condensador onde é arrefecido, regressando ao estado líquido. É depois recolhido no Erlenmeyer e o sólido fica no balão de destilação.

Esta figura demonstra a destilação simples, um processo que possibilita, entre outros, separar o sal da água do mar.

A destilação fraccionada, por sua vez, é utilizada para separar substâncias líquidas que se misturam.

A destilação fracionada, por sua vez, passa pela separação de soluções homogéneas entre dois ou mais líquidos (um dissolvido no outro) ou gases com pontos de ebulição similares, o que inviabiliza o controlo através da destilação simples.

Sendo os pontos de ebulição próximos significa também que o mínimo excesso de aquecimento permite a evaporação conjunta desses componentes.

Na destilação fracionada, existe uma coluna de fraccionamento que inclui várias destilações menores nas paredes e peças de enchimento.

Na altura do aquecimento da solução, o líquido com o menor ponto de ebulição é o primeiro a evaporar, passando por uma coluna de fracionamento até ao condensador, altura em que regressa ao estado líquido, sendo recolhido no Erlenmeyer. A coluna de fracionamento motiva a evaporação do líquido com o maior ponto de ebulição, impedindo-o de atingir o Erlenmeyer, ao tocar nas paredes desta coluna, que estão mais frias, voltando então ao balão. 

Esta figura demonstra uma destilação fracionada, bastante utilizada nas refinarias de petróleo e noutras indústrias. 

Isto significa que a destilação fracionada permite separar óleo e outros líquidos que não se misturam com a água, com recurso a vapor ou hidrodestilação.

Como saber qual a forma de destilação mais correta para o pretendido?

Tudo depende do objetivo da destilação, sendo que a destilação que escolher vai influenciar o equipamento necessário para a sua realização.

Se, por um lado, em experiências simples basta adquirir equipamentos correntes, por outro, em operações mais complexas, poderá ter de adquirir equipamento de destilação especializado que suporte temperaturas mais elevadas e até um volume maior de líquido. 

Exemplo disso são destilações de grande volume de álcool, água ou combustíveis. Ao necessitar de equipamentos de maior dimensão, também vai necessitar de mais espaço no seu laboratório.

Se optar por destilações de menor dimensão, um ambiente de laboratório comum será suficiente para conseguir efetuar as experiências que pretende e obter os dados e resultados que precisa. 

Qual o equipamento de laboratório essencial para a destilação?

Quando montar o seu laboratório, é importante ter em conta eventuais experiências que aí poderá efetuar. Isto para garantir a total limpeza da sala. 

Além disso, é essencial que garanta que dispõe do equipamento certo e adequado à destilação simples ou fracionada que pretende fazer nas suas instalações. 

Importa ainda ter em conta os standards e requisitos de saúde e segurança exigidos por lei, sobretudo quando transporta materiais potencialmente perigosos para o seu laboratório - incluindo os utilizados na destilação simples ou fracionada.

É ainda importante referir que a destilação simples ou fracionada pode ser feita tanto em laboratórios profissionais como em laboratórios académicos. Isto porque, sendo uma das operações de purificação mais simples para executar e que mostra muito bem os princípios químicos e físicos por detrás da experiência, acaba por ser um processo excelente para ensinar química aos estudantes.

Se pretende esclarecer mais dúvidas sobre destilação simples e destilação fracionada, pode consultar os profissionais da Maldral - empresa de referência em ciência analítica, com uma vasta oferta de equipamentos e materiais de laboratório, incluindo Kits Clínicos para HPLC e espectrometria de massa. 

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