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Destilador Casero,Economico,Facil y Ecológico



Este destilador esta dirigido a aficionados en química .Por ello esto puede ser  educativo, divertido y gratificante; sin embargo, puede ser intimidante  empezarlo, sobre todo con el costo de los equipos profesionales de laboratorio. Afortunadamente, esta es la química de aficionados, y por ello podemos usar  equipo de aficionados, un proceso que no sólo ahorra dinero sino que también ayuda a entender lo que está pasando!
Vamos a construir  un aparato de destilación por sólo unos pocos dólares.

Este dispositivo es útil para una amplia gama de usuarios que incluyen cerveceros, supervivencialistas, herbolarios, y mucho más.
Es una vía en la que además se puede ejercer la creatividad en la resolución de problemas.

Comprendiendo la Destilación

Para empezar, tenemos que pensar en cómo funciona la destilación. En pocas palabras, estamos utilizando el hecho de que  líquidos diferentes hierven  a diferentes temperaturas para separar líquidos, o para separarlos de los sólidos disueltos en ellos. No es tan sencillo, pero esta aproximación funciona lo suficientemente bien para nuestros propósitos. Si la pureza no es lo suficientemente alta después de una destilación, simplemente podemos hacerlo de nuevo.

De todos modos, una vez que el destilado se ha evaporado y la mayoría de los otros componentes de su mezcla se quedan atrás, este es forzado a través del tubo de destilado hacia el condensador, ya que es el único camino disponible. Mientras es enfriado  por el baño condensador  vuelve a su estado líquido, y la gravedad lo lleva  a través de un  tubo a un nuevo recipiente, separándolo  de los otros solutos.

En realidad, cada líquido está compitiendo de forma independiente en contra de su propia fase gaseosa. En una olla con agua a temperatura ambiente, las de agua están en movimiento browniano y constantemente son liberadas del líquido hacia la atmósfera gaseosa, pero de igual modo  muchas moléculas regresan al  agua de nuevo. En general, no hay ningún cambio, y se dice que el sistema esta en equilibrio dinámico.


 Sin embargo, si ponemos la olla de agua en una estufa encendida, la energía cinética térmica adicional hace que las moléculas de agua sean capaces de liberarse.



Vamos a cuantificar esto en términos de presión de vapor, que es la presión de vapor que se ejerce cuando está en equilibrio en  su estado condensado. (Normalmente líquido).

 El punto de ebullición es, simplemente, cuando la presión de vapor iguala a  presión ejercida por el entorno (la presión atmosférica, a menos que se selle el recipiente).


Por esa razón, por encima del punto de ebullición de equilibrio ya no existe  ningún líquido - todo sería gaseoso. Imaginemos que estamos tratando de destilar alcohol isopropílico (ebullición a 180,7 ° F) y agua (212 ° F) .
A 180,7 ° F, cuando todo el alcohol isopropílico se haya evaporado, Mucho  del agua también debe haberse evaporado en el equilibrio.

Podemos trabajar el sistema y repetir el proceso de destilación y así eliminar la misma proporción del agua restante.


 Lista de materiales

Ahora es el momento para la lista de materiales y un poco de pensamiento detrás de cada uno.

Recipiente de destilación - Este es el contenedor de la muestra que se desea destilar. El tamaño y la forma puede importan según la fuente de calor - Yo quiero  mantenerlo simple y utilizar una estufa, por lo que la opción natural será una olla . Otras opciones ahorrativas son  una pecera o un florero si quieres que el recipiente sea de vidrio o una lata de café o pintura de metal. Cada uno tiene ventajas y desventajas. El vidrio es muy inerte, tiene baja conductividad térmica, es transparente pero  puede agrietarse si se calienta demasiado rápidamente. El metal es por lo general estable, pero puede ser corroído más fácilmente, tiene una alta conductividad térmica, es opaco y no se agrieta cuando se calienta rápidamente.

Tapa - Utilicé una tapa de vidrio con un orificio de ventilación que se encuentra fácilmente en bazares. Esto hace que sea fácil de quitar y poner para  añadir algo al recipiente de destilación, y puedo ver el interior. El orificio de ventilación hace que sea muy fácil de añadir el tubo del condensador . Yo no estaba preocupado por el peligro de  grietas en la tapa ya que no está tomando calor directamente de las llamas de la estufa. Sin embargo, será sometido a las altas temperaturas en el interior del recipiente con el tiempo, por 
lo que tiene que ser capaz  de soportar altas temperaturas.

Tubo de Destilados -  Si usted tiene un tubo de metal, esto  sería excelente  ya que podría disipar el calor más rápidamente. Plástico y metal (Lo suficientemente delgado) pueden ser ambos y llegar hasta dentro del condensador también. Si la  muestra es reactiva, puede que tenga que encontrar un tubo de vidrio y escoger un contenedor  largo para  condensador. Ten en cuenta que  algunos plásticos pueden liberar sustancias químicas indeseables cuando se calientan. Definitivamente un tubo de metal es más conveniente.

Baño Condensador - He usado un frasco plástico de frutos secos de Costco ya que  mano, y fácil de trabajar.Vamos a mantener este frasco fresco  (en comparación con el destilado, al menos)asi que  no estoy preocupado por su estabilidad a altas temperaturas.
era del tamaño adecuado a

Tubo de drenaje - Este tubo no tiene que ser nada especial; Va a ser utilizado para dejar salir el agua caliente y sólo necesita ser flexible y más largo que el condensador . De esa manera, podemos detener el drenaje simplemente doblando el tubo hacia arriba.Como alternativa, si quieres algo mejor puedes escoger  una válvula de control manual graduable.








Masilla – Sirve alguna masilla como para  sellar los agujeros que perforaremos en el condensador para el tubo. Todo lo que tiene que ser es a prueba de agua.

Recipiente Para el  Destilado - Cuando el  destilado sale del condensador, se necesitará un lugar donde llevarlo. La  elección depende de las propiedades del  destilado. Obviamente  usted no quiere que el destilado y el recipiente reaccionen. Asi que es posible que tenga que pensar en las  propiedades del destilado.

Preparando el Tubo de Destilación 

El primer paso es dar  forma a nuestro tubo de destilación. Si el tuyo es de metal, doblárlo debe ser sencillo - usted no tendrá que preocuparse pues no retornara a su forma original.





Si estás utilizando plástico entonces es mejor que lo asegures con algunos clips de carpeta y cintas  para darle la forma deseada  y luego ponerlo en una olla de agua hirviendo. Veras como  mantiene su nueva forma después de unos dos minutos en el agua. Este paso puede no ser absolutamente necesario, pero sin duda hace que el tubo más fácil de trabajar .








 

Empezar Añadiendo los Tubos

 

 

 

 

  Ahora se debe fijar los tubos en el interior del condensador.

 Para ello Simplemente hice  que más o menos coincidían tamaños mis tubos y los  agujeros perforados donde yo quería. Lo mejor es poner el tubo de drenaje  primero ya que el tubo de destilación estará en camino  contrario. Poner el tubo de drenaje en alguna parte baja, ya que solamente el agua por encima del tubo será capaz de ser drenado. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 








Esta fue la primera vez donde trabaje con masilla. Todo lo que puedo decir es que si desea asegurarse de  un buen sellado ; lo mejor es colocarle masilla  tanto en el interior como en el exterior del condensador. Usé guantes desechables para que pueda colocar la masilla en las grietas de forma manual y estar seguro de que quedo bien sellada.


 

 

 

 

 

 

 

 

Añadir los Otros Tubos

Usted quiere que el tubo de destilacion este en contacto con el agua,

 más tarde va a llenar este envase tanto como sea posible, por lo que si esta  utilizado una bobina flexible, o algo similar, trate de situarlo de manera que no esté amontonada sino que tenga algunos el espacio entre las espiras. Ten en cuenta también la altura del recipiente de destilación. A medida que el gas se condense de nuevo en un líquido, la gravedad será responsable de llevarlo  hacia abajo a través del tubo, así que asegúrese de que tiene el tubo hasta el final, incluyendo el pico al final donde el destilado saldrá.

Probando El Aparato y Modificaciones Futuras

Cuando ya está todo hecho, lo mejor es probarlo.

 Las temperaturas de ebullición de los componentes de la muestra determinarán las temperaturas que necesita para trabajar. Esto a su vez puede influir en la elección de la fuente de calor y el fluido del baño condensador.


Usted necesitará  calor para llegar a los puntos de ebullición y necesitará su condensador para estar a una temperatura más baja. Cuanto más sea la diferencia, más rápidamente se pueden hacer cosas, aunque se debe mantener la temperatura del recipiente de destilación bajo control para que pueda hervir un fluido. Para mis propósitos en este momento, agua, la llama de una estufa y un grifo (con un poco de hielo para mantener la temperatura más baja durante más tiempo) son suficientes.

  Por:

Doris La Rosa La Rosa y Martin Vargas T




FUERZAS INTERMOLECULARES



El bromo, Br2, es un líquido a temperatura ambiente. Este consiste de moléculas en las cuales los átomos de bromo están unidos mediante enlace covalente, una fuerza intramolecular. Para que las moléculas de bromo estén en estado líquido, debe haber alguna fuerza entre estas que las mantenga en  el estado líquido, de otra manera sería un gas.  Estas fuerzas se llaman fuerzas intermoleculares.

Hay varios tipos de fuerzas  intermoleculares. El tipo principal entre moléculas no polares son las fuerzas de van der Waals. Estas fuerzas son mucho más débiles que los enlaces covalentes. Cuando se calienta bromo para formar un gas, las moléculas de Br2 (que se mantienen unidas por enlaces covalentes) permanecen intactas y son las fuerzas de van der Waals las que se rompen.



Fuerzas de van der Waals

Las fuerzas de van der Waals son  interacciones  dipolo  instantáneo    dipolo inducido.  Están
presentes en todas las moléculas en los estados sólido y líquido. También se conocen como fuerzas de London

Consideremos argón líquido. Los electrones en un átomo están en constante movimiento  y en
cualquier momento estarán distribuidos de manera asimétrica alrededor del núcleo. Esto da como resultado la formación de dipolos temporales o instantáneos, los cuales inducirán un dipolo opuesto en el átomo vecino. Estos dipolos se atraerán unos a otros existiendo una fuerza de atracción entre los átomos, ver figura 25. A pesar que los dipolos están constantemente apareciendo y desapareciendo, la fuerza neta sobre los átomos de argón es siempre de atracción debido a que un dipolo siempre inducirá uno opuesto.





En general, las fuerzas de van der Waals se vuelven más fuertes conforme el número de electrones en una molécula aumenta. Como el número de electrones aumenta, la masa molecular relativa también aumenta y normalmente se habla de un  aumento en las fuerzas de van der Waals conforme aumenta la masa molecular relativa. 



Fuerzas de atracción dipolo - dipolo

Las fuerzas de van der Waals están también presentes en las moléculas polares, pero en estas
también hay otras fuerzas intermoleculares presentes. Estas se producen entre dipolos
permanentes y se conocen como atracciones dipolo–dipolo.

Las fuerzas intermoleculares entre moléculas polares, interacciones dipolo–dipolo así como fuerzas de van der Waals, son más fuertes que las fuerzas entre las moléculas no polares (solo fuerzas de van der Waals).





Unión puente de hidrógeno 

El enlace de hidrógeno influye en muchas propiedades de las sustancias. Es la razón por la cual el hielo flota en agua, es la fuerza entre las cadenas de ADN, ayuda a mantener la estructura de las proteínas y es la razón por la cual el etanol es soluble en agua.




El enlace de hidrógeno es la más fuerte de las fuerzas intermoleculares pero es mucho más débil que el enlace covalente. Se produce entre moléculas que tienen un átomo de hidrógeno unido a un átomo muy electronegativo (N, O, F), el cual  aleja la densidad electrónica del H y polariza el enlace de tal manera que se forma una interacción fuerte entre el H parcialmente positivo, δ+, y el átomo parcialmente negativo, δ-,  (N, O, F) de otra molécula.

Para que se dé el enlace de hidrógeno es necesario que el átomo electronegativo (N, O, F) posea al menos un par de electrones no enlazante.





Para saber si el enlace de hidrógeno está  presente entre moléculas, basta mirar si la molécula
contiene N / O / F unido directamente a un átomo de H. 



TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS