O que é destilação extrativa?
A destilação fracionada, comumente referida como destilação ou destilação simples, é um método comum para separar compostos voláteis com base nos pontos de ebulição (PA). Algumas misturas não são separáveis por destilação. Em muitos desses casos, a destilação extrativa é empregada. Nesse processo, um solvente com alto ponto de ebulição é adicionado à ração, alterando as volatilidades relativas dos compostos da mistura para ração. O solvente é então recuperado em uma coluna de destilação separada e reciclado.
A volatilidade, ou a facilidade de converter um líquido em gás, é uma função do ponto de ebulição. Se uma substância ferver a uma temperatura mais alta que a outra, a substância com menor ponto de ebulição tenderá a vaporizar primeiro e a condensar em um ponto mais alto da coluna. A destilação fracionada não separará as misturas cujos compostos possuem BPs semelhantes, principalmente se suas estruturas químicas forem semelhantes.
Alguns compostos líquidos formam uma mistura especial chamada azeótropo quando estão presentes em determinadas proporções. Azeotrópicos são misturas de dois, mas às vezes três, compostos separados que se comportam como se fossem um único composto com um único ponto de ebulição. Azeotrópicos não podem ser separados em seus constituintes por destilação fracionada.
Nos casos de volatilidades semelhantes de compostos ou misturas azeotrópicas, a destilação extrativa geralmente se torna uma escolha de processo econômica e eficaz. Em uma destilação extrativa, um solvente entra na coluna de destilação acima do ponto de alimentação. O solvente utilizado é menos volátil do que qualquer um dos compostos a serem separados.
O design de uma coluna de destilação extrativa é geralmente direto. O solvente deve ter um ponto de ebulição mais alto que a substância menos volátil. A concentração de solvente em toda a coluna deve ser alta o suficiente para ter volatilidades amplamente separadas, mas baixa o suficiente para que duas fases não sejam formadas. Duas fases resultam em duas camadas de líquidos, como óleo e água, que não se dissolvem uma na outra. O solvente pode ser introduzido na coluna como um vapor para evitar uma mudança repentina na concentração do solvente no ponto de alimentação.
Exemplos de destilação extrativa incluem a separação do tolueno (BP 110,8 o C) do iso-octano (BP 99,3 o C) usando fenol (BP 181,4 o C) como solvente. O vapor do topo da coluna condensa como iso-octano relativamente puro. A mistura tolueno-fenol do fundo da coluna separa por destilação simples; o fenol retorna à primeira coluna e o tolueno é coletado como um produto. O fenol, por ser menos volátil, aumentou a volatilidade do iso-octano.