Como funciona uma coluna de destilação fracionada de petróleo?

A destilação fracionada é o processo de separação dos componentes de uma mistura homogênea, formada por líquidos que possuem diferentes pontos de ebulição. Esse método é utilizado para separar os componentes do petróleo – uma mistura composta de gasolina, querosene, óleo lubrificante e óleo diesel -, além de outras substâncias.

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Equipamentos utilizados na destilação fracionada

• Balão de fundo chato: feito de vidro, é onde a substância homogênea é misturada e aquecida, durante sua separação;
• Chapa de aquecimento: equipamento elétrico, usado para aquecer a mistura dentro do balão de fundo chato;
• Conectores: usado na conexão da coluna de fracionamento com o condensador e outros equipamentos, em casos em que são necessários;
• Coluna de fracionamento: coluna de vidro que possui várias esferas, sejam elas feitas de vidro ou porcelana, utilizada para que não aconteça a entrada de ar no condensador;
• Termômetro: pode ser digital ou de vidro, é usado para verificar a temperatura do aquecimento no processo de destilação;
• Condensador: equipamento de vidro usado para a condensação dos gases que são formados no interior do balão de fundo chato;
• Suporte universal e garras: feitos de aço, são utilizados para prender o condensador, o balão de fundo chato e a coluna de fracionamento;
• Frasco coletor: feito de vidro, pode ser em formato de erlenmeyer ou com um fundo redondo, sendo assim usado para o recolhimento do líquido que é condensado no condensador.

Como funciona a destilação fracionada?

Esse processo é usado na separação das substâncias consideradas homogêneas, podendo ser entre dois ou mais líquidos ou gases, sempre com pontos de ebulição próximos, volatizando quase que ao mesmo tempo, sendo impossível o seu controle por meio do processo de destilação simples.

Isso pode acontecer em uma pequena escala, em laboratórios especializados, ou em proporções industriais, por exemplo, no petróleo – de qualquer forma, é importante entender que o processo é sempre o mesmo.

Tudo isso é feito, basicamente, com o aquecimento da mistura em um recipiente correto, onde haverá a diferença nos pontos de ebulição das substâncias que compõem a mistura, passando pelo processo na coluna de fracionamento, indo ao condensador.

É nesse local que o vapor se liquefaz, indo ao encontro de uma superfície fria, sendo, assim, coletado em outro recipiente. Esse processo é repetido continuamente, conforme as temperaturas de ebulição dessas substâncias são atingidas pelo aquecimento.

Fases da destilação fracionada

Veja, abaixo, quais são os métodos necessários para que uma destilação fracionada aconteça em um laboratório.

1. Monte o sistema para o processo de destilação fracionada;
2. Coloque a mistura desejada no balão de fundo chato;
3. Ligue a chapa e espere pelo aquecimento da mistura. Durante o processo, espere que vapores se formem dentro do balão;
4. Quando eles chegarem até a base da coluna do fracionamento, irão disputar o espaço por entre as bolinhas presentes na coluna. Durante essa etapa, apenas o vapor de uma das substâncias ali contidas irá passar pela coluna de fracionamento, isso porque será menor que o vapor da água;
5. Depois de passar pela coluna de fracionamento, o vapor adentrará no condensador, sendo, assim, condensado e retornará ao estado líquido;
6. Assim, o líquido será recolhido dentro do frasco coletor.

É importante ficar de olho no termômetro, principalmente no valor de ebulição da substância presente no processo.

Quais são os tipos de coluna de destilação?

São vários os tipos de coluna de fracionamento, porém as mais comuns são:

• Vigreux: com inclinações idênticas ao ângulo de 45º, são posicionadas em pares diferenciados. Não têm uma eficiência muito alta no momento de separação das frações, sendo comumente usadas em laboratórios;
• Dufton: tipo de coluna em formato de tubo vedado com metal, tem, em seu interior, algumas gotas ou pequenas secções feitas em vidro;
• Hempel: o tubo também é vedado com metal, porém possui uma composição de aço inoxidável, em seu interior.