A pressão afecta significativamente a destilação, alterando os pontos de ebulição dos líquidos e a velocidade a que a destilação ocorre.
A pressões mais baixas, o ponto de ebulição de um líquido diminui, permitindo uma destilação mais rápida a temperaturas mais baixas.
Isto é particularmente benéfico para componentes sensíveis à temperatura, uma vez que reduz o risco de degradação devido à exposição a altas temperaturas.
4 Factores-chave que explicam como a pressão afecta a destilação
1. Menor pressão e menor ponto de ebulição
O princípio subjacente a este efeito é que o ponto de ebulição de um líquido está inversamente relacionado com a pressão que lhe é aplicada.
Na destilação a vácuo, por exemplo, é utilizada uma bomba de vácuo para reduzir a pressão dentro do sistema de destilação.
Esta redução da pressão permite que o líquido entre em ebulição a uma temperatura mais baixa do que aquela a que entraria sob pressão atmosférica normal.
Por exemplo, a água ferve a 100°C (212°F) ao nível do mar, mas a uma temperatura inferior de 95°C (203°F) em Denver, CO, devido à pressão atmosférica mais baixa.
2. Aumento da taxa de destilação
A redução da pressão não só reduz o ponto de ebulição, mas também aumenta a taxa de destilação.
Isto deve-se ao facto de o ponto de ebulição mais baixo permitir que o líquido se evapore mais rapidamente com a mesma entrada de calor.
Nas colunas de destilação em vácuo utilizadas nas refinarias de petróleo, o funcionamento a pressões absolutas tão baixas como 10 a 40 mmHg (cerca de 5% da pressão atmosférica) pode limitar a temperatura de funcionamento a menos de 370 a 380 °C, facilitando a separação dos óleos residuais.
3. Vantagens para componentes sensíveis à temperatura
A capacidade de destilar a temperaturas mais baixas é crucial para preservar a integridade dos componentes sensíveis à temperatura.
As temperaturas elevadas podem levar a uma degradação indesejada ou a alterações nas propriedades químicas destes componentes.
Ao destilar sob pressão reduzida, estes componentes podem ser separados e purificados sem exposição a temperaturas elevadas potencialmente prejudiciais.
4. Aplicações práticas em ambientes industriais
Em aplicações industriais, como em grandes colunas de destilação a vácuo em refinarias de petróleo, a utilização de pressão reduzida permite a separação de vários componentes a temperaturas mais baixas, o que é essencial para o processamento eficiente e efetivo de misturas complexas como o petróleo bruto.
Estas colunas podem ser enormes, com diâmetros de até 15 metros ou mais, e são capazes de processar grandes volumes de alimentação por dia, destacando a escala e a importância da manipulação da pressão nos processos de destilação.
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