destilación enriquecedora

la destilación de mezclas para separar y purificar sustancias es una técnica antigua, y una que sustenta la sociedad moderna. Produce bebidas alcohólicas y los combustibles que alimentan nuestros vehículos, e incluso mantiene funcionando los escáneres médicos. La destilación se encuentra en toda la industria.

los muchos usos de la destilación proporcionan una rica fuente de historias para enmarcar la enseñanza., Por ejemplo, el ciclo del agua es efectivamente un ciclo de destilación gigante y puede vincularse a muchas etapas de la educación de los estudiantes. Las zonas del mundo sin acceso a agua dulce que necesitan producir agua potable ofrecen oportunidades para debatir los aspectos sociales y ambientales de la ciencia.

la sociedad depende en gran medida de productos refinados de petróleo crudo, junto con sustancias separadas del aire por destilación fraccionada, y esto da contexto para las discusiones sobre los aspectos económicos de la destilación., Los productos útiles del aire incluyen el nitrógeno, el oxígeno y los gases nobles, que se utilizan ampliamente en la medicina, la industria y la investigación. Por ejemplo, el nitrógeno líquido mantiene las muestras biológicas almacenadas frías, mientras que el helio líquido mantiene los escáneres de resonancia magnética a una temperatura de trabajo fría. El oxígeno y el argón soplan en el proceso básico de fabricación de acero al oxígeno y los láseres de criptón producen microelectrónica. La destilación al vapor también se utiliza para purificar compuestos que forman parte de muchos productos de consumo, incluyendo fragancias y alimentos.,

enmarcar el tema en contextos contemporáneos relevantes ayuda a los estudiantes a apreciar la aplicabilidad de una educación científica para todos, no solo para aquellos que buscan una carrera científica.

basándose en otros conceptos

la destilación combina dos procesos físicos fundamentales: la evaporación y la condensación. Los estudiantes conocen estas ideas desde el principio y proporcionan la base para la progresión a la destilación fraccionada.,

hacer vínculos entre los cambios de estado físico y las experiencias cotidianas de los estudiantes puede ayudarlos a cerrar la brecha conceptual entre el mundo macroscópico y los modelos abstractos sub-microscópicos y representacionales que estamos tratando de ayudarlos a construir. Por ejemplo, la evaporación se puede distinguir de la ebullición por referencia al secado de charcos. El espejo del baño después de una ducha caliente es un encuentro diario con la condensación., Además, el concepto de purificación se puede consolidar mediante investigaciones simples, como la práctica de supervivencia en el desierto, que desafía a los estudiantes a recuperar su última agua preciosa derramada en la arena antes de deshidratarse.

Los estudiantes construyen una comprensión más completa e integrada del tema, en lugar de una colección de hechos aislados, estableciendo vínculos entre conceptos en química. Por ejemplo, una limitación del modelo de partículas es la falta de consideración de las fuerzas entre partículas., Esto se puede discutir en el contexto de la energética de la destilación, por ejemplo, por qué diferentes sustancias tienen diferentes puntos de ebullición.

Distillation practical work in GCSE specifications

GCSE specification	Practical work
AQA GCSE Chemistry (8462)	Required practical activity 8 – Analysis and purification of water samples from different sources, including pH, dissolved solids and distillation
Edexcel GCSE (9-1) Chemistry	Core practical 2.,td>OCR GCSE (9-1) Twenty First Century Science Chemistry B
WJEC Eduqas GCSE (9-1) Chemistry	Specified Practical Work: SP1B – Separation of liquids by distillation, eg ethanol from water, and by paper chromatography

desarrollar habilidades prácticas

Los estudiantes de 7 a 11 años pueden familiarizarse con la medición de la temperatura utilizando termómetros digitales y analógicos. Un experimento simple mirando las tres fases del agua es una actividad adecuada, y puede reforzar la diferencia entre evaporación y ebullición. En las escuelas donde el trabajo práctico está limitado por la falta de equipo, se podría usar un estilo más Heath Robinson., Por ejemplo, hacer un simple alambique solar para producir agua destilada en los terrenos de la escuela les da a los estudiantes un contexto relevante para consolidar su comprensión.

a la edad de 11-14 años, los estudiantes pueden realizar una destilación simple de la solución de sulfato de cobre utilizando tubos de ebullición de brazo lateral o frascos/tubos de ebullición cónicos con el tubo de suministro pasado a través de un tapón. Los beneficios de una solución coloreada son el destilado incoloro y el color más profundo de la solución original a medida que el soluto se vuelve más concentrado.,

Si un líquido es puro podría investigarse midiendo su punto de ebullición, aunque la elevación del punto de ebullición tiende a ser pequeña. Un medidor de conductividad simple puede demostrar la pureza relativa del destilado sobre la solución original. Una demostración de la elevación del punto de ebullición puede ser mejor. Una solución saturada de azúcar y agua tiene un punto de ebullición de alrededor de 110°C. Los estudiantes podrán ver la temperatura de ebullición más claramente desde un termómetro digital o registrador de datos. Esta demostración tiene el beneficio añadido de mostrar la muy alta solubilidad del azúcar., Los cristales de azúcar se pueden producir a partir de la solución de azúcar concentrada resultante, y esto se vincula a la cristalización como técnica de separación.

mientras que la destilación simple es relativamente sencilla de configurar, los resultados razonables necesitan paciencia de los estudiantes.,Ittle condensation

envuelva el tubo de entrega en tejido humedecido con agua helada olores fuertes emitidos por fracciones al destilar mezclas orgánicas Mantenga los tubos de recolección en agua helada, y bung tan pronto como la recolección se complete

destilación práctica avanzada

los estudiantes más avanzados, de 14 a 16 años, pueden repetir la destilación simple para consolidar su comprensión y habilidades, por ejemplo, con una solución de fluoresceína, que se vuelve más vívidamente verde a medida que el agua incolora se destila., La destilación fraccionada Simple se puede llevar a cabo utilizando petróleo crudo sintético. No se necesita una columna de fraccionamiento ya que los diversos componentes tienen puntos de ebullición suficientemente diferentes (>25°C entre el punto de ebullición de cada fracción). Igualmente, las clases pueden destilar limoneno de la cáscara de naranja u otros compuestos fragantes .

como es poco probable que las escuelas tengan suficiente equipo o el deseo de que los menores de 16 años manejen cristalería Quickfit, demuestre la destilación utilizando un condensador Liebig en su lugar ., La destilación fraccionada de petróleo crudo sintético con una columna de fraccionamiento también podría mostrarse como parte de una discusión general sobre diferentes métodos para lograr resultados similares.