Quando temos uma mistura homogênea, ou seja, uma solução, envolvendo um sólido dissolvido em um líquido, podemos separá-los usando o processo de destilação simples.
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Este método baseia-se nas diferenças de temperaturas de ebulição dos componentes da mistura. Na destilação simples, a mistura é aquecida em um aparelho como mostrado na Figura 1.
Figura 1, representação esquemática do processo de destilação simples.
Este aparelho consiste em:
- um balão de destilação, também chamado de balão de fundo redondo, onde a mistura homogênea será colocada;
- uma rolha de vedação colocada na abertura superior do balão de destilação, para impedir a saída dos vapores provenientes do aquecimento do líquido no balão, obrigando-os a seguir para dentro do condensador;
- uma chapa de aquecimento ou um bico de Bunsen, que fornecerá o calor necessário para a evaporação do líquido;
- um suporte universal, que contêm garras ligadas ao balão de destilação, mantendo todo o sistema de destilação no lugar;
- um termômetro, para que possamos controlar a temperatura de aquecimento da mistura;
- um condensador de vidro conectado ao balão de destilação, para o qual o vapor proveniente do aquecimento da solução irá e se condensará, voltando ao estado líquido;
- duas mangueiras de látex, que permitem a entrada e a saída da água de resfriamento através do tubo externo do condensador;
- um recipiente ou frasco, podendo ser um béquer ou um erlenmeyer, localizado abaixo da extremidade final do condensador, para o qual o líquido formado no condensador será transferido.
Inicialmente, a mistura homogênea é colocada dentro do balão de destilação. Caso o balão contenha duas aberturas, uma delas deve ser vedada com uma rolha de vedação para evitar que os vapores provenientes do líquido durante o aquecimento da solução sejam liberados no meio ambiente.
O termômetro deve ser colocado através da rolha para podermos acompanhar o aumento da temperatura no sistema e controlá-la.
O balão de destilação é, então, colocado sobre a chapa de aquecimento ou sobre o bico de Bunsen. O suporte universal é montado e coloca-se a garra para prender o balão e mantê-lo apoiado sobre a chapa de aquecimento.
Em seguida, uma das extremidades do condensador é ligada à outra abertura do balão. Duas mangueiras são utilizadas nesse processo: uma ligando o condensador à torneira para permitir a entrada da água de resfriamento pelo tubo externo do condensador, e outra saindo do condensador e apoiada sobre a pia para permitir a saída da água de resfriamento.
Embaixo da outra extremidade do condensador, deve-se colocar um recipiente, que pode ser béquer ou erlenmeyer para receber o líquido formado no condensador.
Uma vez que o sistema esteja montado, liga-se a chapa de aquecimento ou o bico de Bunsen na temperatura de ebulição do líquido. À medida que a solução é aquecida no balão, o líquido começa a evaporar.
Os vapores seguem pelo condensador e são resfriados devido à passagem de água corrente através do tubo externo. Isso faz com que os vapores condensem, transformando-se novamente em líquido.
O líquido é, finalmente, direcionado até a extremidade final do condensador e escorre para dentro do recipiente preparado.
Após a total evaporação do líquido, o sólido, que possui temperatura de ebulição bem mais alta que o líquido, não evapora e permanece no fundo do balão de destilação.
Podemos citar algumas situações em que a aplicação do processo de destilação simples é bastante viável, dentre elas temos: separação das misturas de sal e água, de enxofre e dissulfeto de carbono e de água e nitrato de sódio.
Um caso em que poderia ser utilizado este processo é na purificação da água do mar. Porém, neste caso, não é economicamente nem energeticamente viável, pois a quantidade de sal na água é muito elevada.