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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO DE HIDROCARBUROS LABORATORIO N° 5

“OBTENCION DE ACETONA”

 Chambi Orccori, Stephany Yaquelin

INTEGRANTES:

 Cutiño Lima, Alisohn Andrea  Pacco Yuca, Henrry  Ramos Hallasi, Edylai  Sivana Vivanco, Breinar Jhordan  Viza Cáceres, Giordy

TURNO: JUEVES DE 3 a 5 pm DOCENTE: Dr. Pavel Delgado Sarmiento

AREQUIPA – PERU 2016

Laboratorio N°5 – Obtención de Acetona

OBTENCION DE ACETONA 1) OBJETIVOS  Obtener acetona por medio de la des hidrogenación del alcohol isopropílico 2) MARCO TEÓRICO INTRODUCCIÓN La acetona o propanona es un compuesto químico de formula química CH3 (CO) CH3 del grupo de las cetonas que se encuentra naturalmente en el medio ambiente. A temperatura ambiente se presenta como un líquido incoloro de un olor característico. Se evapora fácilmente, es inflamable y es soluble en agua. DEFINICIÓN La acetona es una sustancia química presente en la naturaleza, contenida en plantas (cebollas, tomates, uvas), en alimentos tales como la leche, arboles, en los gases volcánicos, en el cuerpo humano se encuentra como uno de los metabolitos de la sangre y como un producto de descomposición de la grasa corporal. PROPIEDADES FÍSICAS  Estado físico: Liquido  Apariencia: incoloro  Olor: dulce y aromático  Temperatura De Ebullición:56.2ºC  Temperatura De fusión:-95.4ºC  Densidad:0.791 Kg/l a 20ºC  Presión de vapor.180-185 mmHg a 20ºC  Densidad de vapor:2.0  Solubilidad: Completamente soluble en agua, en alcohol etílico, dietil, éter, cloroformo y benceno.

Laboratorio N°5 – Obtención de Acetona PROPIEDADES QUÍMICAS La acetona en estado puro es esencialmente inerte a la oxidación del aire bajo condiciones ambientales normales. Su estabilidad química disminuye en presencia del agua: puede reaccionar evidentemente y en ocasiones de forma explosiva espacialmente en recipientes confinados. USOS La acetona se usa principalmente como disolvente y como compuesto intermedio en la producción de sustancias químicas. L acetona también presenta usos en la industria alimenticia como disolvente de extracción de grasas y aceites y como agente de precipitación en la purificación de azúcar y el almidón.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO Y PRODUCCIÓN DE ACETONA  La acetona utilizada siempre en pequeñísimas cantidades, puede ser usada sobre manchas y granos gracias a su potente acción secante.  Es beneficioso contra el acné.

PROCESO DE OBTENCIÓN La Acetona se fabrica principalmente mediante los procesos de peroxidación del Cumeno o la deshidrogenación del Alcohol Isopropílico (2 – Propanol). En el primer proceso, que es el utilizado en mayor proporción, el cumeno se oxida hasta hidroperóxido, el cual se rompe para producir Acetona y Fenol. En este proceso se producen grandes cantidades de Benceno como subproducto. En el segundo proceso, que es mucho más costoso, el Alcohol Isopropílico se deshidrogena catalíticamente para obtener Acetona e Hidrógeno. En muchos países como Rusia, Egipto, Brasil e India, se utiliza la fermentación de almidón de maíz y melazas para la producción de Acetona. Algunas compañías recuperan la Acetona como un subproducto de otros procesos industriales, como la producción de Ácido Acético y de Etanol. Para la obtención de Cumeno, se mezcla Propeno y Benceno, que posteriormente se oxida con aire hasta Hidroperóxido de Cumeno. La oxidación de Cumeno es una

Laboratorio N°5 – Obtención de Acetona reacción en cadena de radicales libres. El iniciador de la reacción es el Hidroxiperóxido de Cumeno, que es el principal producto de la reacción. Consecuentemente, esta oxidación industrial siempre se lleva a cabo en una serie de reactores continuos; la concentración de Cumeno en el primer reactor es de aproximadamente 8% en peso. Además del Hidroperóxido de Cumeno, también se obtienen DimetilFenil Metanol y Acetofenona como subproductos. Esto se da por causa de una reacción en cadena secundaria que ocurre en forma paralela a la reacción principal. La obtención de subproductos se acelera a medida que la concentración de Hidroperóxido de Cumeno aumenta. Este es un proceso endotérmico a 327 ºC. Se ha estudiado un gran número de catalizadores como Cobre, Zinc y Metales de Plomo, además de los Oxidos de Cobre, Zinc, Cromo, Manganeso y Magnesio. C3H6OAcetonaEn un proceso típico, la mezcla azeotrópica de agua y 2 – Propanol (87,8% en peso) se vaporiza y se alimenta a un lecho catalítico en un reactor especialmente diseñado para permitir una transferencia de calor eficiente. El Hidrógeno que se produce puede mezclarse con el alimento para prevenir fallas del catalizador. El reactor está compuesto de una gran cantidad de tubos de acero de 2,5 m calentados con aceite, vapor a alta presión, gases calientes o sales fundidas. La reacción produce Hidrógeno como un muy valioso subproducto. Este se separa por condensación de los otros componentes. La Acetona se separa por destilación.

Laboratorio N°5 – Obtención de Acetona

3) PROCEDIMIENTO  En un matraz Erlenmeyer adicionar 1 ml de Ácido Sulfúrico, 70 ml de Alcohol isopropílico y 2 ml de Permanganato de Potasio.  Llevar a 40°C la solución preparada por 40 minutos para que se dé la reacción. Todo ello debe realizarse en constante agitación.  Una vez terminado el proceso guardar la muestra para llevarla luego a una titulación con reactivo de felling A y B. Dara una coloración de azul a rojo.

4) MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS  Ácido Sulfúrico 1 ml  Alcohol isopropílico 70 ml  Permanganato de Potasio 2 ml  Cocinilla eléctrica  Pipeta  Bomba Succionadora  Matraz Erlenmeyer  Termómetro  Cronometro 5) RESULTADOS En un matraz Erlenmeyer se adiciono 1 ml de Ácido Sulfúrico, 70 ml de Alcohol isopropílico y 2 ml de Permanganato de Potasio. Las soluciones deben de succionarme con la ayuda de una bomba.

Laboratorio N°5 – Obtención de Acetona Se llevó a 40°C la solución por 40 minutos en constante agitación para que se dé la reacción. El color de la solución cambio, de morado claro hasta llegar a un color transparente. Además se formaron pequeños cristales y sólidos. NOTA: No dejar que suba hasta 60 °C porque el alcohol isopropílico ebullirá.

Al cambiar de color se dio la reacción de la formación de acetona. Hubo una oxidación y reducción a la vez. Reacción de la obtención de la acetona.

6) DISCUSION En la obtención de acetona se mezcla el alcohol isopropanol , ácido sulfúrico más la adición del permanganato de potasio. En el cual existe un cambio aspecto en la solución que se torna un color morado, una vez que se eleva la temperatura a 40 ºC para poder acelerar la reacción el ácido sulfúrico reduce el permanganato al catión Mn+2, por lo que se vuelve casi incoloro y por la evaporación del permanganato origina la formación de cristales que se adhieren en la boca del matraz.

Laboratorio N°5 – Obtención de Acetona 7) CONCLUSIONES  Las soluciones deben de succionarme con la ayuda de una bomba para no correr riegos de quemaduras.  Se eleva la temperatura 40°C la solución para aumentar la velocidad de reacción por un tiempo de 40 minutos  El color de la solución cambio, de morado claro hasta llegar a un color transparente.  La temperatura no debe llegar hasta 60 °C porque el alcohol isopropílico ebullira.

8) BIBLIOGRAFIA