Destilación

La destilación es un proceso que separa los componentes de una mezcla. El proceso se utiliza para fraccionar el aceite crudo en sus diversos componentes, cada uno de los cuales tiene usos específicos. La destilación del agua se usa para separar las impurezas del agua salina para que sea apta para la agricultura y el consumo. La destilación del aire separa los componentes del aire, incluyendo nitrógeno, oxígeno y argón, que luego se utilizan para diferentes aplicaciones industriales.

Destilación simple

La destilación simple se utiliza normalmente para separar líquidos cuyos puntos de ebullición difieren por lo menos 77º Fahrenheit (25°C), y para separar líquidos o sólidos a partir de aceites no volátiles. En este proceso, una mezcla se calienta a una temperatura elevada para producir vapores, que luego se enfrían, se condensan y se recogen en un recipiente separado. La destilación simple se utiliza en varias industrias, incluyendo las industrias médica y farmacéutica, para eliminar los patógenos del agua.

Destilación fraccionada

La destilación fraccionada es un proceso en el que se divide una mezcla en sus componentes típicamente por calentamiento repetidamente, ebullición y condensación. Se utiliza para líquidos miscibles con diferentes puntos de ebullición. En este método de destilación, una mezcla se calienta y se convierte en vapores, que luego se enfrían a medida que pasan hasta una columna de fraccionamiento. Cada elemento componente del vapor se convierte de nuevo en un líquido a un nivel diferente de la columna. La destilación fraccionada se utiliza normalmente para separar los componentes de petróleo sin refinar.

Destilación con vapor

La destilación con vapor se utiliza generalmente para separar los materiales que son sensibles a la temperatura, tales como compuestos orgánicos y aromáticos. Muchos de tales compuestos se descomponen a temperaturas elevadas constantes, haciendo que la destilación ordinaria no sea viable. La destilación con vapor demuestra un método más eficaz, en el que se añade vapor o agua a la mezcla para deprimir los puntos de ebullición de sus elementos constitutivos. Esto les permite evaporar a temperaturas inferiores a las que se deterioran. La destilación de vapor se utiliza normalmente para separar los compuestos orgánicos en el agua y se usa ampliamente en las plantas petroquímicas y refinerías de gasolina.

Destilación al vacío

La destilación al vacío es un proceso en el cual se utiliza un vacío para extraer o separar los componentes de una mezcla a una presión que es inferior a la presión atmosférica. La presión más baja reduce el punto de ebullición de la mezcla, normalmente líquida, y sus componentes líquidos. La destilación al vacío a una presión baja asegura que los líquidos sensibles a la temperatura puedan ser efectivamente separados sin degradación. La industria del refinado de petróleo utiliza destilación al vacío para separar los compuestos de petróleo crudo.

Los compuestos químicos o las sustancias químicas puras que consisten en dos o más elementos, son comúnmente separadas, naturalmente, cuando se añade otro compuesto o elemento, produciendo un compuesto diferente o un elemento que es liberado. Muchos de estos compuestos iniciales son algo inestables, haciendo que sea más fácil para el compuesto o elemento introducido poder separarlos.

Ruptura de enlaces

Los compuestos químicos se mantienen unidos por enlaces entre los átomos dentro de las moléculas del compuesto. Cada uno de estos átomos se mantiene en equilibrio por una atracción entre los protones o electrones. La separación se produce cuando se introduce otro elemento o compuesto que tiene un equilibrio estable con uno de los átomos contenidos en el compuesto, rompiendo así el átomo de la molécula del compuesto y cambiando ambas moléculas en el proceso. Esencialmente, el átomo tiene una mayor atracción a la nueva molécula, lo que produce que una molécula pierda ese átomo y la otra lo gane.

Separaciones naturales

Para los compuestos, la mayoría de las separaciones vienen a través de los procesos naturales, tales como la separación de los disacáridos (azúcar compuesta de moléculas) en monosacáridos (azúcares formados por una sola molécula). Como un ejemplo, la maltosa disacárida tiene dos átomos de carbono unidos por un solo átomo de oxígeno. Esta molécula se separa en agua, que tiene una estructura similar a la maltosa con dos átomos de hidrógeno unidos por uno solo de oxígeno. En total las dos moléculas tienen dos carbonos, dos de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Cuando se mezclan, las moléculas intercambian un átomo de hidrógeno por un átomo de carbono, creando dos moléculas de hidrógeno, carbono y oxígeno. Tras el intercambio, tanto la maltosa y el agua se han cambiado. Este proceso, mediante el cual un compuesto se separa en agua, se llama hidrólisis.

Tipos de separación

Hay docenas de diferentes tipos de procesos de separación, entre ellas la extracción, la cristalización, la absorción, la floculación, la precipitación y la evaporación. Estos procesos difieren por la reacción con diversos compuestos en diferentes formas y, a veces, a través del uso de productos químicos específicos para separar los compuestos. Algunas de estas separaciones se producen en la descomposición de ambos compuestos y mezclas. Las mezclas, a diferencia de los compuestos, se componen de una o más sustancias, pero no se mezclan químicamente y son, por lo tanto, más fáciles de separar.

La separación de compuestos o mezclas

Una de las diferencias que definen un compuesto y una mezcla es que una mezcla puede ser separada por un medio simple, a menudo mecánico, mientras que un compuesto debe ser separado a un nivel atómico. Los métodos de separación como la destilación, donde un líquido se calienta hasta su punto de ebullición para separar los distintos elementos contenidos en el interior, se pueden realizar en una mezcla, pero no en un compuesto. El proceso de separación de la extracción rompe los enlaces dentro de la misma molécula, lo que resulta en un compuesto diferente o de un solo elemento.