UTILIZACIN DE LA DESTILACIN SIMPLE COMO TECNICA PARA LA
RECUPERACIN DE LA ACETONA USADA
ANDREA NAVARRO PAOLA ACEVEDO
OBJETIVO GENERAL
Realizar la recuperacin y eliminacin de los
residuos presentes en solventes usados como la acetona.
OBJETIVOS ESPECIFICOSIncrementar
solventes. Priorizar la recuperacin de la acetona mediante la
utilizacin del proceso de destilacin.
el potencial de reutilizacin de
INTRODUCCIN La gran variedad junto con la poca cantidad de
reactivos que se emplean en cualquier tipo de laboratorio, hace
que la gestin de sus residuos sea enormemente complicada. La
separacin de mezclas lquidas se lleva a cabo en muchas industrias,
centros de investigacin, etc. diversas etapas generan mezclas
azeotrpicas, las cuales son posibles de separar mediante destilacin
convencional, esto tiene suma importancia econmica en cuanto a la
disminucin de los residuos generados para evitar la contaminacin
ambiental.
En la industria qumica se usan solventes que en sus
JUSTIFICACINPor que recuperar acetona??Debido
a la competitividad actual de las industrias qumicas, es
necesario optimizar los procesos para reducir los costos de
operacin, obtener productos de alta calidad y minimizar los
residuos generados para evitar la contaminacin ambiental.
QUE ES LA ACETONA?La Acetona es una sustancia qumica presente
en
la naturaleza
PROPIEDADES FISICASEs un liquido incoloro con un olor dulce
similar al de
las frutas y un sabor caracterstico. Se evapora fcilmente, es
inflamable y muy soluble tanto en agua como en solventes orgnicos
tales como el ter, metanol y etanol.
USOSLa Acetona se usa en la fabricacin
de plsticos, fibras, drogas y otros qumicos.
Tambin presenta usos en la industria
alimenticia como disolvente de extraccin para grasas y aceites,
y como agente de precipitacin en la purificacin del azcar y el
almidn
Aplicaciones en la Industria
Impactos sobre la Salud y el Medio Ambiente Una
de las principales caractersticas de los solventes es su
volatilidad, razn por lo cual existe generacin de emisiones
difusas, no intencionales, de vapores de estas sustancias durante
las distintas aplicaciones. Al evaporarse rpidamente se concentran
en espacios confinados y son absorbidos por el ser humano a travs
de la piel y por inhalacin.
Debido a sus propiedades liposolubles, luego de
ingresar al organismo se concentran en tejidos grasos,
acumulndose hasta alcanzar concentraciones que producen diversos
efectos negativos para la salud, inmediatos o de largo plazo.
Mezcla azeotrpica Es una mezcla lquida de dos o ms sustancias
que se
comporta como una sustancia nica, en el hecho que el vapor
producido por la evaporacin parcial del lquido tiene la misma
composicin que el lquido. La mezcla en ebullicin constante muestra
un punto mximo o mnimo de ebullicin, comparado con el de otras
mezclas de las mismas sustancias.
Punto azeotrpico: corresponde con el mximo o
mnimo, en el que la curva de vaporizacin y condensacin
coinciden.
Operaciones de separacinBasadas, generalmente en la
transferencia de
materia entre dos fases:
Definicin
de transferencia de materia: Desplazamiento de uno o varios
componentes de una mezcla respecto a la masa global de la misma. La
transferencia de materia supone cambios en la composicin qumica del
sistema.
Procedimiento experimental Inicialmente
se aadieron volmenes variables de acetona contaminados a travs
de un embudo. Se conecta un adaptador de tres vas. Se adapt un
termmetro introducindolo con cuidado de modo que el bulbo quedara
ubicado ligeramente por debajo del brazo lateral del adaptador.
Luego se anot la temperatura a la que
la lectura del termmetro se estabiliz.
Se destilaron 7 mezclas diferentes del lquido a una velocidad de
alrededor de 1 a 3 gotas por segundo, manteniendo el control de la
temperatura con frecuencia a lo largo de la destilacin. Se destil
hasta que una de las siguientes situaciones se present: El matraz
receptor contena el 75% de su capacidad. hasta que unos 5 ml de
volumen permaneciera en el matraz hasta que se alcanz el extremo
superior del rango esperado del punto de ebullicin.
Finalmente se verific la pureza de los diferentes
volmenes de acetona obtenidos en cada uno de los montajes de
destilacin realizados mediante la medicin del punto de
ebullicin
Sistemas analizadosacetona metanol acetona agua acetona metanol
agua
3 montajes
2 montajes
2 montajes
RESULTADOSMontaje Volumen Metanol (ml) Volumen agua (ml) Volumen
Acetona (ml) T inicial (C) T Final (C) Absorbente Volumen final
(ml) P.E (C)
A B C D E F G
70 17 35 0 10 30 0
0 0 0 25 30 40 30
30 17 15 10 15 10 20
24 24 22 22 26 28 28
64 52 60 80 68 66 66
NaSO4 CaCl2 NaSO4 CaCl2 NaSO4 CaCl2 NaSO4
24,5 20 21,5 10 12 19 11,5
56,5 72 60 74 62,8 68 64
De cada uno de los absorbentes se peso 0,2 g
Comportamiento de las mezclas durante el proceso de destilacinEn
el grfico se observa que el lquido cuando
hierve tendr un vapor ms rico en el componente ms voltil y el
lquido residual se ir haciendo ms rico en el menos voltil.Cuando
una solucin que tiene una composicin X1 se calienta a una
temperatura T1, la composicin de la fase gaseosa que est en
equilibrio con ella es X2. El nuevo vapor de composicin X3 se forma
por encima de la solucin. Este nuevo vapor se enfra a T3 y se
condensa formando de nuevo vapor, y as sucesivamente hasta que
queda aislado el componente mas voltil.
La acetona se enva a una columna de destilacin que
est a una presin diferente, se mueve el azetropo a una
concentracin menor. La variacin de presin en la destilacin, se basa
en el
hecho de que un azetropo depende de la presin y tambin que no es
un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas, sino el
punto en el que los coeficientes de actividad se cruzan. Si el
azetropo se salta, la destilacin puede continuar.
Resumen del proceso realizadoSe puede definir como un paso de
destilacin
simple en el cual se establece un equilibrio entre la solucin y
el vapor; este vapor luego se condensa a un liquido de composicin
diferente.
Conclusiones La capacidad absorbente de los reactivos utilizados
(NaSO4 y CaCl2) tuvo una influencia notable en cuanto al cambio
en el punto de ebullicin de las soluciones obtenidas.
Es importante manejar una buena clasificacin y manejo de los
residuos en el sito de generacin ya que esto facilita la recoleccin
y tratamiento, permitiendo realizar una mejor utilizacin de los
mismos.
El costo de reciclado depende, entre otros factores, de la
calidad del solvente usado a reciclar (mezcla, impurezas,
contenido de agua), de la calidad necesaria del solvente reciclado,
de la cantidad y del tipo, siendo ms costoso el reciclado de los
solventes halogenados. La separacin en el punto de generacin de los
distintos tipos de solventes favorece la destilacin.
Recomendaciones
Minimizacin:
en las limpiezas con solvente, aumentar la presin de descarga
disminuyendo el volumen de solvente empleado. Sustitucin: se debe
realizar esfuerzos para utilizar solventes menos peligrosos, por
ejemplo procurar la sustitucin de solventes halogenados. Tambin
usar detergentes biodegradables como sustitutos de solventes usados
para limpiar. Utilizar el menor nmero posible de tipos de
solventes, esto puede hacer rentable la recuperacin del solvente,
al tener ms volumen y menos variedad.
Recuperacin Destilacin: previo a la destilacin los solventes
sucios recibidos deben ser tratados
mediante separacin me canica para remover slidos suspendidos y
agua. Los mtodos de separacin mecnica incluyen filtracin y
decantacin. Para separa el agua del solvente se utiliza la tcnica
de decantacin. Durante la destilacin se genera agua, que debe ser
tratada como efluente liquido de procesos .
La recuperacin de solventes tambin puede ser
realizada en el lugar de generacin, lo que tiene como ventaja
que se elimina la etapa de transporte.
Cabe destacar que el generador del residuo es
el responsable de su gestin y de los daos ocasionados por su
manejo. Debe asegurarse que el destino del solvente sea una planta
de reciclado o de valorizacin energtica que se encuentre habilitada
por el organismo ambiental competente y que el transporte se
realice en condiciones seguras.
BIBLIOGRAFIAJos O. Valderrama; RESIDUOS LQUIDOS;
Editorial Revert; Espaa; 2001; p. 88-93. mtodos recomendados
para LA PURIFICACIN DE DISOLVENTES Y ENSAYOS DE IMPUREZAS, ACETONA
Vol. 58, No. 11, pp. 15351540, 1986. 58, N 11, pp. 1535-1540, 1986.
Impreso en Gran Bretaa. 1986 IUPAC 1986 IUPAC
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