¿Cómo funciona la destilación fraccional?

Escrito por jack brubaker | Traducido por stefanía saravia
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¿Cómo funciona la destilación fraccional?
La destilación fraccional es utilizada en la fabricación de bebidas alcohólicas. (whisky barrels at distillery in scotland uk image by green308 from Fotolia.com)

La destilación es el proceso de separar dos o más líquidos basado en la diferencia de los puntos de ebullición. Sin embargo, cuando los puntos de ebullición de los líquidos son muy similares, separarlos mediante una destilación normal se convierte en algo no efectivo o imposible. La destilación fraccional es un proceso modificado de destilación que permite la separación de líquidos que tienen puntos de ebullición similares.

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Puntos de ebullición

El punto de ebullición de un líquido es la temperatura en la cual se transforma en vapor. Los líquidos retienen sus características aún cuando hierven y son mezclados con otros líquidos. Esto representa el principio de destilación subyacente--donde los líquidos pueden ser separadas convirtiendo el líquido con el punto de ebullición más bajo en calor--, luego convertir ese vapor otra vez en estado líquido después de que ha sido transferido a un recipiente aparte.

Destilación

En el proceso de destilación, la mezcla de líquidos está ubicada en un termo para hervir, el cual está conectado a una columna de refrigeración llamada condensador, el lado opuesto está conectado a un frasco de recepción. El condensador se encuentra horizontal con una inclinación ligeramente hacia abajo de manera que el vapor que llega al condensador y es convertido de nuevo en líquido pueda ser recolectado en el frasco de recepción. El departamento de química en Wake Forest College provee un esquema para la instalación. En la terminación de la destilación, el líquido con el punto de ebullición más bajo termina en el frasco de recepción (y es llamado el "destilado") y el líquido donde el punto de ebullición más alto permanece en el termo de ebullición.

Destilación Fraccional

Un dispositivo de destilación fraccional incluye una columna adicional vertical en la parte superior del termo de ebullición y la cual está conectada al condensador. Su propósito es aumentar la distancia que el vapor debe viajar para encontrar al condensador. Las columnas están típicamente llenas con perlas de vidrio o piezas de cerámica para aumentar la superficie que el vapor debe entrar en contacto mientras que se transporta al condensador.

Durante una destilación normal, una sustancia líquida con el punto de ebullición más alto también se vaporiza y se transporta al frasco de recepción, esencialmente convirtiéndose impuro en el producto destilado. Esto es especialmente problemático cuando los líquidos que son separadas tienen puntos de ebullición similares. Cuanto mayor sea la superficie con la que el líquido con punto de ebullición más alto haga contacto en su camino, es más probable que se pueda convertir en un líquido y vuelva al termo de ebullición. La destilación fraccional utiliza esta área mayor para mejorar la eficiencia de la destilación.

Usos

Las dos primeras aplicaciones de la destilación fraccional son el refinado de aceite crudo y la fabricación de bebidas alcohólicas.

El aceite crudo contiene numerosos químicos diferentes, muchos de los cuales tienen puntos de ebullición similares. Las refinerías separan esos químicos haciendo hervir dentro de varios productos. Las fracciones con puntos de ebullición más bajos se convierten en gas de petróleo o gasolina, los líquidos con puntos de ebullición intermedios se convierten en aceite combustible, combustible diesel, o queroseno, y los líquidos con puntos de ebullición más altos se convierten en cera de parafina o asfalto.

La fermentación del azúcar en alcohol se detiene cuando el contenido del alcohol se aproxima al 13 por ciento debido a que la levadura no puede sobrevivir a concentraciones altas de alcohol. El punto de ebullición del alcohol (78.5 grados Celsius) y del agua (100 grados Celsius) son tan similares que las destilerías deben utilizar la destilación fraccional para concentrar el alcohol en aproximadamente 50 por ciento (lo que se denomina "espíritus").

Hecho divertido

El proceso de destilación en una refinería de petróleo consume 2 barriles de petróleo en energía por cada 100 barriles refinados.

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