Destilación fraccionada para niños
La destilación fraccionada es un método especial que se usa en química para separar mezclas de líquidos. Imagina que tienes dos líquidos mezclados que se parecen mucho, pero que hierven a temperaturas un poco diferentes. La destilación fraccionada usa el calor para separarlos, aprovechando que cada líquido se convierte en vapor a una temperatura específica.
Este proceso es muy importante, por ejemplo, para obtener diferentes productos del petróleo en las refinerías. La principal diferencia con la destilación simple es que la destilación fraccionada usa una columna de fraccionamiento. Esta columna ayuda a que los vapores y los líquidos intercambien calor y se separen mejor. Así, los líquidos que hierven a menor temperatura se convierten en vapor, y los vapores de las sustancias que hierven a mayor temperatura vuelven a ser líquidos.
Destilación Fraccionada: Separando Líquidos
La destilación fraccionada sirve para separar una mezcla de dos líquidos que están muy juntos y tienen puntos de ebullición parecidos. Es como si tuvieras una mezcla de agua y alcohol, pero con líquidos que son más difíciles de separar.
¿Cómo Funciona la Destilación Fraccionada?
Para empezar, la mezcla de líquidos se pone en un recipiente de vidrio y se calienta. El líquido que tiene el punto de ebullición más bajo (es decir, el que hierve más fácilmente) se convierte en vapor primero. Pero no solo ese, también un poco de los otros líquidos se evaporan.
A medida que los vapores suben por la columna, se van enfriando y condensando (volviendo a ser líquidos) y luego se vuelven a evaporar. En cada una de estas "condensaciones y evaporaciones" repetidas, el vapor se va haciendo más puro en el componente que hierve a menor temperatura. Al final, cuando este vapor llega a la parte superior de la columna, se enfría y se convierte casi por completo en el líquido que queríamos separar.
La Columna de Fraccionamiento
La columna de fraccionamiento más común se llama "torre de burbujeo". Dentro de ella hay unas placas horizontales, separadas por unos centímetros. Los vapores suben por unas cápsulas especiales en cada placa, donde burbujean a través del líquido.
Las placas están diseñadas para que el líquido fluya de un lado a otro y luego caiga a la placa de abajo. Así, el líquido y el vapor interactúan mucho, lo que ayuda a que la separación sea más eficiente. A veces, se pueden usar columnas más sencillas que tienen una pila de anillos de cerámica o trocitos de vidrio, por donde el líquido fluye hacia abajo.
La Destilación Fraccionada y el Petróleo
Uno de los usos más importantes de la destilación fraccionada es en la refinación del petróleo crudo. Con este método, no se obtienen productos puros, sino "fracciones", que son mezclas de sustancias con rangos de ebullición similares.
¿Qué son las Refinerías de Petróleo?
Las refinerías son grandes complejos industriales donde el petróleo crudo se procesa para obtener una gran variedad de productos. Las torres de destilación industrial que se usan para el petróleo son muy altas y pueden tener alrededor de 100 bandejas o compartimentos.
El petróleo crudo contiene muchos compuestos diferentes, y de él se pueden obtener miles de productos. Cada sustancia dentro del petróleo se evapora a una temperatura distinta.
El Viaje del Petróleo Crudo en la Refinería
El petróleo crudo primero se calienta en un horno hasta unos 400°C, convirtiéndose en vapor. Luego, este vapor entra por la parte de abajo de las altas torres de destilación. A medida que los vapores suben por la torre, se van enfriando. Cuando alcanzan la temperatura adecuada para cada sustancia, se condensan y se depositan en sus respectivas bandejas.
El resto del petróleo que no se evaporó (llamado crudo reducido) cae hacia la base de la torre. De esta manera, se obtienen diferentes productos como gasóleos, queroseno, nafta y gases como el butano y el propano. Otros productos del petróleo se obtienen después, mediante otros procesos químicos.
Productos del Petróleo y sus Temperaturas
Aquí puedes ver algunos de los productos que se obtienen del petróleo, a qué temperaturas se evaporan y cuántos átomos de carbono tienen sus moléculas:
| % de la mezcla | Temp. de ebullición (°C) | Átomos de carbono | Productos obtenidos |
| 2 | < 30 | 1-5 | Hidrocarburos ligeros |
| 15-20 | 30-200 | 5-12 | Gasolinas, naftas |
| 5-20 | 200-300 | 12-15 | Queroseno |
| 10-40 | 300-400 | 15-25 | Gas-oil |
| Residuo | > 400 | + de 25 | Lubricantes, alquitrán |
Tipos de Torres de Destilación
Existen diferentes tipos de torres de destilación, cada una diseñada para un propósito específico:
| Proceso | Material que entra | Producto final |
| Destilación al vacío | Crudo reducido | Gasóleos, parafinas, residuos |
| Craqueo catalítico | Gasóleos, crudo reducido | Gasolina, gas propano |
| Recuperación de vapores | Gases de otras plantas | Combustible, gas propano, butano y propileno |
| Mezclas | Naftas | Gasolina para motores |
| Unidad de parafinas | Destilados parafínicos y nafténicos | Parafinas y bases lubricantes, azufre, combustóleo |
Enlaces externos
de:Destillation#Fraktionierte Destillation ja:蒸留#精留
Véase también
En inglés: Fractional distillation Facts for Kids
