Matraz de destilación: características, usos y riesgos

El matraz de destilación, matraz bola o balón de destilación, es uno de los muchos tipos de recipientes fabricados de vidrio que se utilizan en el laboratorio para llevar a cabo el proceso de destilación en compuestos químicos que se encuentran en fase líquida.

Del mismo modo, su diseño se basa en conseguir la mejor separación posible de la muestra que se desea analizar, otorgando una distribución uniforme del calor, máximo control de la ebullición y una destilación efectiva del líquido.

By Endimion17 [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], from Wikimedia Commons

A nivel de laboratorio, comúnmente es necesaria la separación de mezclas de distintas sustancias, ya sea para la purificación de la muestra o para la obtención de sus diferentes componentes; así que la destilación constituye uno de los métodos más utilizados para lograr este propósito.

Características del matraz de destilación

El material del que están hechos los matraces de destilación es un vidrio fabricado a partir de óxidos de boro y silicio, también llamado vidrio de borosilicato, elaborados como una sola pieza de vidrio sin uniones o conexiones.

Este material vítreo posee una gran resistencia a las altas temperaturas y una gran cantidad de efectos causados por las sustancias de naturaleza química que son objeto del proceso de destilación.

El matraz posee una base de forma esférica, la cual es sometida a calentamiento directo (sobre una plancha o una rejilla de asbesto sobre un mechero) y debe contener la muestra líquida, además de perlas de ebullición o, en su defecto, pequeñas piezas de porcelana que cumplan la misma función.

La base esférica está seguida de un “cuello”, es decir, un área cilíndrica abierta de menor anchura y mayor longitud, por el que ascienden los vapores del destilado (al tope de éste se coloca un tapón de goma, cuyo centro es atravesado por un termómetro).

La última sección que completa la estructura del balón es un tubo de desprendimiento de gases, que se ubica de forma perpendicular al cuello, formando un ángulo descendente por el que son evacuadas las sustancias gaseosas hacia un condensador.

Proceso de destilación

La destilación es una técnica de separación de compuestos que se encuentran en forma de mezcla líquida, aunque también es ampliamente empleada en la purificación de sustancias que se encuentran en este mismo estado de agregación, eliminando especies químicas no deseadas.

De acuerdo al punto de ebullición o al rango de ebullición, las sustancias químicas son identificables y, por tanto, separables; de manera que en otro recipiente se almacene cada sustancia por separado.

En la siguiente figura se puede observar cómo funciona el montaje para realizar una destilación, así como cada una de sus partes: mechero (1), balón de destilación (2), conector en caso de ser un matraz de fondo redondo (3), termómetro (4), condensador (5) con sus orificios de entrada y salida de agua (6,7), y el recipiente o matraz recolector (8).

Así que la muestra se somete a calentamiento directo sobre el mechero, y al alcanzar la temperatura de ebullición comienza a volatilizarse y ascender a través del cuello del balón.

Luego, el vapor de la sustancia con menor punto de ebullición comienza a llegar al condensador, pasar a través de él y convertirse en líquido nuevamente, para ser recolectado en un recipiente al finalizar el recorrido.

Usos

Destilación de muestras líquidas

Eel matraz de destilación es una pieza de vidrio especialmente diseñada y utilizada en análisis químicos para la destilación de muestras de naturaleza líquida a nivel de laboratorio.

Separar sustancias químicas

Asimismo, este balón es utilizado principalmente con la finalidad de separar sustancias químicas en sus componentes, de acuerdo a su punto o rango de ebullición, obteniéndose en primer lugar aquellos que poseen menor punto de ebullición y, por lo tanto, mayor cantidad de componentes volátiles.

Aunque se ha descrito como un instrumento fabricado con vidrio, éste también puede encontrarse elaborado de un plástico especial, dependiendo del uso que se le otorgue.

Gracias a su estructura, presenta un mayor control de la temperatura al ser calentado, además de facilitar la agitación de la muestra que contiene eliminando la posibilidad de derrame de la misma.

Se pueden encontrar de distintos tamaños según las necesidades del análisis, es decir, con capacidad de 100 ml, 125 ml, 250 ml…

Aplicaciones en biología

Por otro lado, también posee aplicaciones biológicas que aumentan su utilidad, tales como la preparación y adecuación de caldos de cultivo para investigaciones de microbiología.

Cuidado y riesgos

Al ser un material de vidrio, debe tenerse sumo cuidado cuando se está realizando el montaje de la destilación, así como con los demás componentes del mismo, aunque el “brazo” del balón de destilación es especialmente frágil ante rupturas (debido a su fineza y longitud).

Similarmente, como está sometido a calentamiento debe tenerse cuidado con quemaduras, así como siempre recordar la colocación de perlas de ebullición antes de comenzar la destilación, debido a que éstas ayudan a controlar la temperatura y evitar una ebullición violenta.

Cuando se le coloquen los respectivos tapones en el cuello y en el brazo del balón al proceder en el montaje, estos deben colocarse con la medida justa de presión.

Si se colocan muy apretados o con mucha fuerza al empujarlos, podrían romperse estas secciones del matraz, mientras que si no se colocan con la suficiente presión, los vapores de la sustancia se escaparán y la destilación no se llevará a cabo correctamente.

En este mismo sentido, el balón debe estar bien sujeto al soporte universal mediante pinzas adecuadas para las dimensiones de éste, para evitar deslizamientos que conlleven a posibles complicaciones, como dañar la muestra u ocasionar daños al analista.

Referencias

  1. Wikipedia. (s.f.). Florence flask. Recuperado de en.wikipedia.org
  2. ThoughtCo. (s.f.). How to Set Up Distillation Apparatus. Obtenido de thoughtco.com
  3. Sciencing. (s.f.). What Are the Uses of a Distilling Flask? Recuperado de sciencing.com
  4. Chang, R. (2007). Chemistry, Ninth edition. Mexico: McGraw-Hill.
  5. Krell, E. (1982). Handbook of Laboratory Distillation. Recuperado de books.google.co.ve
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