Cuando se trabaja con compuestos químicos en el laboratorio, a veces es necesario separar mezclas de diferentes líquidos. Debido a que muchas mezclas químicas son volátiles y pueden ser dañinas para los humanos al contacto, uno de los métodos más utilizados es la destilación, para eso es necesario comprar un matraz de destilación de laboratorio.
El matraz de destilación, también conocido como matraz de destilación fraccionada o matraz de fraccionamiento, es un recipiente de fondo redondo y cuello largo generalmente del que sobresale un brazo lateral.
En Delaboratorio te vamos a dar una gran cantidad de información para que puedas comprar tu matraz de destilación de laboratorio con todo el conocimiento.
Contenido
- 1 ¿Para qué sirve la destilación?
- 2 ¿Cómo funciona la destilación?
- 3 ¿Qué es la destilación simple?
- 4 Entonces, ¿simple o fraccionario?
- 5 Usos de un matraz de destilación de laboratorio
- 6 Advertencias sobre los matraces
- 7 Tipos de matraces de laboratorio
- 8 Matraz de destilación de laboratorio Erlenmeyer
- 9 Matraces de destilación de laboratorio de fondo redondo
- 10 Matraces volumétricos
¿Para qué sirve la destilación?
La destilación es una técnica de laboratorio utilizada para separar y purificar líquidos.
¿Cómo funciona la destilación?
La destilación funciona aprovechando las diferentes temperaturas de ebullición de los líquidos. Para separar dos o más líquidos por destilación, primero los calienta en un matraz. El líquido más volátil (el líquido con el punto de ebullición más bajo) generalmente se evapora primero y el vapor pasará a una columna de condensación, donde puede volver a convertirse en líquido (condensarse) en el vidrio frío donde gotea hacia un matraz de recolección. El calentamiento adicional hará que los líquidos menos volátiles se evaporen y destilen a temperaturas más altas. Los dos tipos principales de destilación son la destilación simple y la destilación fraccionada, y ambas se utilizan ampliamente.
¿Qué es la destilación simple?
Un equipo de destilación simple consta de un matraz de ebullición (matraz de fondo redondo) conectado a un adaptador que sostiene un termómetro (para determinar la temperatura de ebullición del líquido). El adaptador se conecta a un condensador por el que pasa constantemente agua fría. El condensador conduce a un matraz de recolección para el líquido purificado.
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¿Qué es la destilación fraccionada?
La destilación fraccionada es esencialmente lo mismo que la destilación simple, excepto que se coloca una columna de fraccionamiento entre el matraz de ebullición y el condensador. La columna de fraccionamiento suele estar llena de perlas de vidrio o plástico. Estas perlas mejoran la separación entre los líquidos que se destilan.
La razón por la que la destilación fraccionada brinda una mejor separación entre los líquidos es porque las perlas de vidrio en la columna de fraccionamiento proporcionan «placas teóricas» en las que el líquido en reflujo puede condensarse, reevaporarse y condensarse nuevamente, esencialmente destilando el compuesto una y otra vez. Los líquidos más volátiles tenderán a empujar hacia la parte superior de la columna de fraccionamiento, mientras que los líquidos de menor punto de ebullición permanecerán hacia el fondo, lo que brindará una mejor separación entre los líquidos. Por supuesto, cuantas más placas teóricas agregue a una columna (más superficies o perlas), más tiempo tomará la destilación (normalmente) y más energía se requerirá para seguir reevaporando líquido en la columna de fraccionamiento (esto es más una preocupación en las destilaciones industriales que en un laboratorio académico donde el costo de la energía no es una causa importante de preocupación). Mientras que los líquidos de menor punto de ebullición permanecerán hacia el fondo, dando una mejor separación entre los líquidos.
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Entonces, ¿simple o fraccionario?
La elección de utilizar destilación fraccionada o destilación simple depende de los dos líquidos que se van a separar.
Por lo general, es preferible usar la destilación simple porque el equipo es, bueno, más simple, y una destilación simple generalmente es más rápida que una destilación fraccionada (y requiere menos energía). Por otro lado, la destilación fraccionada da una mejor separación entre los líquidos, es decir, un mayor rendimiento.
La elección de usar destilación simple o fraccionada, entonces, generalmente depende de la diferencia en las temperaturas de ebullición entre los dos líquidos. Si hay una gran diferencia en los puntos de ebullición (>70 oC) entre los dos líquidos, entonces la destilación simple es probablemente la mejor opción. Por otro lado, si solo hay una pequeña diferencia de temperatura entre los dos líquidos, la opción preferible es la destilación fraccionada.
| Destilación simple | Destilación fraccionada | |
| Ventajas | configuración más simple que fraccionaltiempos de destilación más rápidosconsume menos energía que la destilación fraccionada | mucha mejor separación entre líquidos que la simple destilaciónpuede purificar mezclas complejas más fácilmente que la destilación simple |
| Desventajas | requiere que los líquidos tengan grandes diferencias de punto de ebullición (>70 o C)da peor separación que la destilación fraccionadasolo funciona bien con líquidos relativamente puros | configuración más complicada que la simple destilaciónlos líquidos tardan más en destilarseconsume más energía que la simple destilación |
| Mejor utilizado para: | separar líquidos relativamente puros con grandes diferencias de ebullición o líquidos con impurezas sólidas | separar mezclas complejas de líquidos con separaciones de punto de ebullición más pequeñas. |
Usos de un matraz de destilación de laboratorio
Un matraz de destilación es un equipo de laboratorio que se utiliza para separar mezclas de dos líquidos con diferentes puntos de ebullición. La destilación ocurre cuando el matraz se calienta y los componentes de la mezcla cambian de líquido a gas, cambiando primero los líquidos con el punto de ebullición más bajo y al final los líquidos con el punto de ebullición más alto.
Composición de un matraz de destilación de laboratorio
Debido a que se utiliza calor extremo en el proceso de destilación, es importante que los matraces de destilación estén compuestos de vidrio que pueda soportar altas temperaturas.
Componentes principales
El matraz tiene tres componentes principales: la base esférica, un cuello cilíndrico y un brazo lateral cilíndrico. La parte superior del cuello del matraz normalmente se sella con un tapón de corcho o de goma. A medida que los gases calentados cambian a forma gaseosa, ascienden a través del brazo lateral cilíndrico que está conectado al cuello del matraz.
Advertencias sobre los matraces
Nunca permita que el matraz destile líquidos hasta que se seque. Los residuos de la mezcla pueden contener peróxidos inflamables, y el cambio de estos peróxidos que se encienden después de destilar los líquidos aumenta cuando el matraz se deja al fuego. También es importante asegurarse de que las uniones de conexión del matraz estén bien aseguradas para que no se escapen los vapores. Si se escapan vapores de los puntos de conexión, existe la posibilidad de que se produzca un incendio o una explosión cuando los vapores entren en contacto con la fuente de calor.
Ya sea para la educación o como pasatiempo, la química es un área interesante de la ciencia que involucra muchas herramientas especializadas. Los matraces de química son herramientas muy importantes que vienen en muchas formas, tamaños y precisiones de medición. Cada matraz tiene un propósito específico, por lo que es importante conocer cada uno de los tipos básicos de matraces de laboratorio. La mayoría de los matraces de química están hechos de un vidrio especial que sobrevive bien cuando se calienta y no filtra minerales o productos químicos en la solución almacenada en su interior.
Tipos de matraces de laboratorio
La mayoría de los matraces están hechos de vidrio, pero los usos especializados a veces sugieren el uso de otros materiales. El vidrio de borosilicato resiste el daño de los productos químicos y el calor. Los plásticos, aunque no son tan resistentes a la mayoría de los productos químicos o al calor, brindan una opción desechable más económica que la cristalería, especialmente cuando se requiere una gran cantidad de matraces. El teflón, un material polimérico resistente a casi todos los productos químicos, puede ser necesario para ciertos experimentos.
Matraz de destilación de laboratorio Erlenmeyer
Los matraces Erlenmeyer son matraces de fondo plano que son similares a los vasos de precipitados, excepto que los lados se estrechan a medida que suben y forman un cuello vertical estrecho. Por lo general, también tienen marcas de medición y picos de vertido. Por lo general, se usan cuando los productos químicos deben calentarse porque sus lados cónicos ayudan a mantener parte del calor que, de lo contrario, podría ser arrastrado por los materiales que se evaporan. Se pueden calentar sobre un mechero Bunsen o una placa caliente.
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Matraces de destilación de laboratorio de fondo redondo
Los matraces de fondo redondo o de ebullición no se sostienen solos y deben sujetarse siempre con una abrazadera. Por lo general, no tienen marcas (aparte de una marca que se aproxima al volumen máximo) ni picos de vertido. Se pueden calentar con un mechero Bunsen o con un tipo especial de placa caliente que se adapta al fondo redondo.
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Matraces volumétricos
Los matraces volumétricos son un tipo de matraz científico fabricado con mucha precisión. Están hechos para medir volúmenes de líquido extremadamente precisos. Por lo general, tienen un fondo bulboso que puede o no ser plano, y un cuello muy largo y estrecho. Hay una marca en el cuello para medir. Cuando el menisco del líquido en el matraz está al nivel de esta marca, se ha medido un volumen preciso. El matraz también se etiquetará con el margen de error de la medición. Estos matraces pueden cambiar de volumen si se someten a altas temperaturas, por lo que deben secarse al aire y no calentarse.
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Matraces filtrantes
Los matraces de filtración tienen una forma muy parecida a un matraz Erlenmeyer con un tubo lateral corto. Estos matraces se utilizan con un embudo Büchner (un embudo de cerámica) y un sistema de bomba de vacío. La bomba de vacío está unida al tubo lateral del matraz. El papel de filtro se coloca en el embudo Büchner y el material a filtrar se agrega al embudo. A medida que la bomba de vacío crea un sistema de baja presión en el matraz, el líquido se extrae a través del papel de filtro hacia el matraz.
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Matraces de destilación
Los matraces de destilación, también llamados matraces de destilación fraccionada o de fraccionamiento, se parecen a los matraces de fondo redondo con un brazo lateral largo o un tubo que sobresale del cuello del matraz. Estos matraces se utilizan para separar fluidos en función de sus temperaturas de ebullición y condensación tal y como hemos explicado anteriormente.