Destilación mediante horno de bolas

¿Qué es la destilación mediante horno de bolas?

La destilación mediante horno de bolas, o también llamada destilación Kugelrohr, es un tipo de destilación que utiliza un equipo de laboratorio único conocido como un Kugelrohr.

Es un dispositivo que permite la destilación de pequeñas cantidades de líquidos (o sólidos de bajo punto de fusión) (<100 mg), incluyendo solventes con bajo punto de ebullición, así como para secar muestras. También se utiliza para separar sustancias poliméricas o aceites de alto punto de fusión.

Este método de destilación se utiliza a menudo en las industrias química y farmacéutica para purificar y aislar una amplia gama de compuestos, incluyendo líquidos, gases e incluso sólidos.

El sistema tiene una serie de esferas de vidrio que están conectadas entre sí. Las bolas giran y se mueven al mismo tiempo frente a una fuente de calor, y el conjunto está conectado a una bomba de vacío.

Las muestras se pueden observar directamente y debido a la transparencia del vidrio se puede visualizar cómo pasan de una bola a otra (ver Figura). Cuando se utiliza para secar muestras sólidas, es un sustituto de un desecador.

Destilación Kugelrohr - Destilación mediante horno de bolas
Destilación mediante horno de bolas (o destilación Kugelrohr)

El Kugelrohr, también conocido como «horno de bolas«, es un tubo de vidrio cilíndrico con un abultamiento esférico en el medio. Se calienta desde la parte inferior y la sustancia que se va a destilar se coloca en el abultamiento esférico. A medida que la sustancia se calienta, se vaporiza y viaja a través del tubo, donde se enfría y se condensa de nuevo en líquido. Este proceso permite recoger la forma más pura de la sustancia al final del tubo.

Paso a paso para su uso

Siga estos pasos para realizar una simple destilación:

  • Utilice una pipeta de Pasteur para colocar la muestra en la ampolla final. Si es necesario, enjuague la muestra en la ampolla y evapore el solvente en un evaporador rotativo.
  • Conecte dos ampollas adicionales al conjunto del motor utilizando un tubo de vidrio recto.
  • Inserte cuidadosamente la ampolla final que contiene la muestra en el horno y cierre suavemente el sello de iris alrededor de la junta de conexión.
  • Gire las ampollas para evitar que la muestra se evapore de manera violenta y acelerar el proceso de destilación.
  • Gradualmente aplique vacío para evitar la formación de espuma e incremente la temperatura del horno hasta que comience la destilación. Por lo general, aparecerá una neblina en la primera ampolla para indicar el inicio de la destilación. Ajuste la temperatura según sea necesario para mantener una tasa constante de destilación. Si es necesario, enfríe la ampolla de recolección para condensar eficientemente el producto.
  • Una vez completada la destilación, permita que las ampollas se enfríen bajo una atmósfera inerte. Luego, retire las ampollas del aparato y recupere el destilado. Si no es necesario lavar la ampolla de recolección con solvente, sujétela en posición vertical y permita que su contenido se drene en un frasco o vial de muestra.

Para separar dos compuestos con una diferencia de punto de ebullición de 20-30 ºC, se puede utilizar un método llamado fraccionamiento. Esto implica el uso de tres ampollas, donde se insertan dos de ellas en un horno. El componente más volátil se destila en la tercera ampolla, y luego se retira la segunda ampolla del horno. La fracción de mayor punto de ebullición se destila en la segunda ampolla.

Pros y contras de la destilación Kugelrohr

Una de las principales ventajas de la destilación Kugelrohr es su capacidad para destilar sustancias a altas temperaturas sin el riesgo de descomposición u otras reacciones químicas. Esto la hace ideal para la purificación de compuestos sensibles al calor, como aceites esenciales y fragancias. Además, el Kugelrohr es capaz de producir productos altamente puros y concentrados, lo que lo convierte en una opción popular para la producción de productos químicos y farmacéuticos de alta calidad.
Una de las principales limitaciones de la destilación Kugelrohr es su relativamente bajo rendimiento. No es un proceso particularmente rápido y no es adecuado para la producción a gran escala de sustancias. Sin embargo, es una excelente opción para operaciones a pequeña escala y de laboratorio, ya que permite un control preciso y la optimización del proceso de destilación.

Resumen

La destilación Kugelrohr es una herramienta valiosa para la purificación y el aislamiento de una amplia gama de sustancias. Su capacidad para destilar a altas temperaturas y producir productos de gran pureza la convierten en una opción popular en las industrias química y farmacéutica, aunque su bajo rendimiento la hace más adecuada para operaciones a pequeña escala y a escala de laboratorio.

Referencias