DESTILACIN DE LA MADERA

INTRODUCCIONObtener beneficios de los recursos naturales, ha sido y es la constante del desarrollo econmico del hombre sobre la tierra. Si adems se consigue a revalorizar ecosistemas de un gran valor ecolgico, como es el bosque, llegar a la conclusin evidente de que toda actividad que obtenga beneficios econmicos y revalorice estos ecosistemas adquiere importancia y debe ser estudiada, siendo la produccin del carbn y otros beneficios que a continuacin mencionaremos.La industria de la destilacin seca de madera surgi con el nombre de destilacin de madera, en sus comienzos, y se la utilizaba principalmente para producir compuestos qumicos, tales como: metanol, acido actico, acetona, terpenos, fenoles y alquitranes de madera.

OBJETIVOSObjetivo general:

Destilar la madera.

Objetivo especifico:

Reconocer la destilacin como tcnica de separacin de componentes. Observar y reconocer el tipo de lquido que obtenemos a partir de la destilacin.

BASES TEORICASLa maderaSlo madera entre los combustibles renovables es significante como una materia prima qumica. La madera es una compleja estructura fsica y qumica. Su composicin elemental global por masa es aproximadamente 49% carbono, 6% hidrgeno, y 0.2% nitrgeno; los elementos restantes y sus cantidades y formas varan considerablemente de una especie de rbol a otra. Los cationes ms comunes encontrados en la madera son calcio, potasio, y magnesio; los aniones comunes incluyen carbonato, sulfato, fosfato, y silicato. stos constituyen la parte no combustible de la madera, la ceniza. La madera es una materia prima importante para la industria qumica. Cada ao se reducen a pasta enormes cantidades de madera, que se reconstituye de forma mecnica para hacer papel. Otras industrias se encargan de extraer algunos componentes qumicos de la madera, como taninos, pigmentos, gomas, resinas y aceites, y de modificar estos constituyentes.

Composicin de la maderaAdems de agua, el componente principal de la madera es la celulosa. De la gran cantidad de celulosa que se utiliza para fabricar rayn y nitrocelulosa, una parte se extrae del algodn, pero la mayor parte se obtiene de la madera. El mayor problema que presenta la extraccin de celulosa de la madera es eliminar las impurezas, de las cuales la ms importante es la lignina, el cual es un polmero complejo de una unidad de fenilpropano y se encuentra en el rango de 18% a 28% del total. Al principio se desechaba, pero ms tarde se ha descubierto que es una buena materia prima para la fabricacin de plsticos y una sustancia adecuada para el cultivo de levadura de cerveza, que es un importante alimento para el ganado y las aves de corral.Tambin se utiliza la madera, sin separar la celulosa de la lignina, para obtener otros productos qumicos mediante procesos determinados. En el mtodo Bergius, la madera se trata con cido clorhdrico para obtener azcares, que se utilizan como alimento para el ganado o se fermentan para producir alcohol. La madera puede transformarse en combustible lquido por hidrogenacin. Tambin se obtienen productos qumicos por destilacin. La mayora de estos productos, como el cido actico, metanol y acetona, se obtienen ya de forma sinttica.

La madera puede quemarse parcialmente a carbn de lea que es esencialmente una forma porosa de carbono puro en hornos que permiten acceso limitado de aire. Este proceso se llama carbonizacin de la madera y ha estado en uso desde tiempos antiguos. La carbonizacin de madera produce el alquitrn, y se us el alquitrn del pino alguna vez paracalafatear las naves. Por esta razn el alquitrn y sus productos todava se conocen como " los almacenes navales". Se ha usado el alquitrn de Madera como una fuente comercial de cido actico, metanol, y la mezcla solvente llamada "trementina".Otros nuevos productos se obtienen mezclando la madera con ciertos compuestos qumicos; la mezcla resultante tiene propiedades mecnicas similares a las de la madera, pero es ms fuerte y resistente desde el punto de vista qumico. Los mtodos ms importantes para realizar estas mezclas consisten en impregnar la madera de ciertos compuestos, como fenol y formaldehido; despus se calienta la madera impregnada y los productos qumicos reaccionan con las clulas de la madera y forman una capa plstica. La madera tratada de esta forma se llama impreg; es muy duradera y resiste el ataque de los insectos perforadores; su densidad relativa es mayor, aunque su dureza es casi la misma. Otro producto, llamado compreg, se obtiene comprimiendo la madera impregnada en una prensa hidrulica. Se la somete a una determinada presin mientras se produce la reaccin qumica en el exterior. Esta madera tiene una densidad relativa de 1,35, su dureza es muy superior a la de la madera sin tratar y su resistencia un poco mayor, aunque su rigidez puede ser un poco inferior.Destilacin de la MaderaEl carbn vegetal es un til subproducto de la madera, y se obtiene por el proceso de carbonizacin. Tratando la madera de diferentes formas pueden obtenerse tambin otros subproductos tiles. La destilacin destructiva - conocida tambin como pirlisis o destilacin de la madera - es parecida a la carbonizacin, salvo que la madera se calienta en un recipiente cerrado y se recogen los gases y lquidos producidos. Algunos de esos gases pueden despus condensarse para obtener una serie de productos qumicos, y los que no se condensan pueden utilizarse como combustible gaseoso para el proceso mismo de destilacin, o para cualquier otro fin.Una tonelada de madera seca tratada da 300 kg de carbn vegetal, 140 m3 de gas combustible, 14 litros de alcohol metlico, 53 l. de cido actico, 8 l. de steres, 3 l. de acetona, 76 l. de aceite de madera y de alquitrn ligero, 12 l. de aceite de creosota y 30 kg de brea. Muchos de esos productos pueden utilizarse directamente, mientras que otros son materias primas qumicas para la industria.La destilacin de la madera es en realidad otro procedimiento para hacer carbn vegetal. Se necesita un equipo ms complicado que para la produccin convencional, pero el proceso es ms rentable desde el punto de vista energtico. La produccin de carbn vegetal en una retorta, condensando los gases afluentes, puede aumentar considerablemente la energa que se obtiene; los pases que emplean este mtodo ganan mucho simplemente con la energa extra obtenida. Adems, los subproductos pueden utilizarse de manera sencilla y rentable; por ejemplo, los gases producidos se utilizan para secar la lea destinada a los sistemas de calefaccin, y los lquidos como agentes de conservacin de la madera.

Productos qumicos potenciales:

Rutas qumicas para obtener derivados de la madera.Los polmeros de la pared de la clula de madera en su estado de mezcla natural pueden ser convertidos en compuestos ms simples por procesos drsticos no selectivos de pirolisis y gasificacin de la misma forma que el carbn se convierte en productos qumicos. En la gasificacin, la madera se calienta a temperaturas de aproximadamente 1000 C (1830 F) para formar una mezcla de monxido de carbono e hidrgeno como los productos principales con bajo rendimiento de hidrocarburos como subproductos. El monxido de carbono y el hidrgeno, como en la gasificacin de carbn, pueden ser convertidos en amonaco, metanol, o hidrocarburos. La pirolisis o degradacin trmica de la madera en ausencia de oxgeno a temperaturas bajas convierte la madera a carbn vegetal, gas, alquitrn, y aceite.El procesamiento selectivo de los componentes de madera puede retener ms enlaces de carbono-carbono y puede proveer rendimientos sustanciales de una amplia variedad de productos qumicos. La hidrlisis de celulosa a glucosa por cidos diluidos a altas temperaturas, cidos fuertes a bajas, o las enzimas es el primer paso en su utilizacin para productos qumicos. El etanol de fermentacin de glucosa puede ser usado como un producto qumico industrial, como un combustible para motores de explosin, o como uno intermedio para la produccin de otros productos qumicos.El etanol puede ser deshidratado a etileno, lo cual es el bloque constructivo para muchos otros intermedios orgnicos y polmeros. Por la oxidacin de etanol a acetaldehdo, un intermedio para posterior produccin de cido actico y anhdrido, acrilonitrilo, acetato de vinilo, y el butadieno pueden ser obtenidos.La fermentacin de la glucosa puede alternativamente ser direccionada a cido lctico, acetona, butanol, isopropanol, glicerina,etc. La hidrogenacin de glucosa puede producir glicoles as como tambin sorbitol.La hidrlisis de hemicelulosas produce mannosa, la cual puede ser procesada junto con glucosa, y xilosa, lo cual puede ser convertido a furfural o xilitol. El componente aromtico lignina de madera puede ser convertido en fenoles y otros productos qumicos aromticos como benceno bajo condiciones de hidrogenacin diversas seguidas por la desalquilacin y la deshidroxilacin.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALReactivos:Materiales: Acido actico. - Tuvo sulfihidricador y tapn. Hidrxido de amonio. - Aserrn. Alcohol metlico. - Vagueta de vidrio. Cloruro de sodio. - Erlenmeyer de 250 ml. Acido sulfrico. - Papel de tornasol rojo y azul. Acido brico. - Capsula de porcelana. - Mortero.Desarrollo experimental:1.- Depositar en un tubo sulfihidricador aserrn hasta parte media y comprimirlo con una varilla de vidrio, luego asegurar con un tapn de goma provisto de un tubo de desprendimiento, estableciendo la comunicacin con un tubo de ensayo o un frasco de erlenmeyer, sumergido en agua fra.2.-Calentar el tubo sulfihidricador el principio con llama suave y luego enrgicamente, observe el desprendimiento de gotas de un liquido pardo y humo de olor penetrante.Transcurrido unos 10 minutos, la destilacin disminuye y cuando se escasean las gotas del lquido, retirar el mechero.Caractersticas de sus propiedades:a) Comprobar la combustin del gas de madera:Encender los gases que se desprenden por un tubo lateral y observar que arden con una llama de color plido.b) Acidez del destilado:Sumergir un pedazo de papel tornasol azul en el liquido reconocido, el cambiado a rojo revelara que hay presencia de acidos.c) Presencia del alcohol metlico:1.-Calentar en un tubo de ensayo 1 ml. De alcohol metlico, 1gr de cloruro de sodio y 2 ml. De acido sulfrico, se formara cloruro de metilo, de olor agradable, que arde con llama verde.2.- Triturar en una capsula, unos cristales de acido brico con una porcin de alcohol metlico obtenido del destilado; acercando un fosforo encendido y observar la llama verde que corresponde a la formacin de borato de metilo y que caracteriza las presencia de alcohol metlico.

- Observamos el tamizado del aserrn con el fin de separar el trozo grueso.- Se coloca el aserrn por la mitad del tubo de ensayo y luego se comprime con la Vagueta. Visualizamos que el tubo de ensayo esta el aserrn y se flamea con la finalidad que desprenda un liquido pardo con un olor penetrante.

Lo obtenido se llama piroleoso, que luego agregamos un papel tornasol azul, que al tener contacto con lo obtenido cambia color rojo, es decir que contiene cidos.

- En un tubo de ensayo se coloca alcohol metlico, 1 gr de cloruro de sodio y acido sulfrico. - Se mezcla y se calienta, donde desprende olores agradable.- Lo mismo se hace con el piroleoso, que tambin se agrada cloruro de sodio y acido sulfrico, tambin se calienta.

En la capsula se agrega acido brico y metanol, le acercamos fosforo prendido y observamos una llama verde.

CONCLUSIONESgasesLquidos(acido piroleoso)slidos

HidrogenoAlcohol metlicoCarbn

MetanoAcetonaBrea

PropanoAcido acticoSales minerales

Etileno. Acetileno, propileno.alquitrn

La presente practica titulada LA DESTILACION DE LA MADERA logro cumplir con los objetivos trazados, siendo el principal de ellos la obtencin del alcohol metlico; que se encontr en el liquido obtenido de esta destilacin que recibe el nombre de LIQUIDO PIROLEOSO.Adems es este liquido no se solo se encontr alcohol metlico (en general alcohol), sino tambin un aldehdo en este caso el metanal o formol que es uno de los aldehdos ms conocidos y ms simples, cuyo nombre se origina por el acido frmico, el cual se encuentra en estado gaseoso a temperatura ambiente; as tambin se encontr cetonas, en este caso la acetona o propanona, las primeras cetona son liquidas.Los aldehdos y las cetonas presentan muchas propiedades comunes. Presentan olores caractersticos como en el caso de formaldehido o formol de olor acre.As mismo se logro reconocer sus propiedades: de combustibilidad al acercar la flama del cerillo al tubo , presentando una llama de color amarillo plido; la acidez al introducir el papel tornasol de color azul cambiando a rojo (presencia de acido); as como la presencia del metanol por 2 formas, la primera al mezclar el metanol con cloruro de sodio y utilizando como catalizador al acido sulfrico, presentando un olor desagradable , y , la segunda al mezclarlo con acido brico en una capsula y al acercar el cerillo presenta una llama verde.

RECOMENDACIONES

Utilizar adecuadamente los instrumentos de laboratorio, para evitar algn accidente. Utilizar correctamente y con el debido cuidado los reactivos establecidos en la presente practica. Lavar los instrumentos antes de utilizarlos para evitar contaminar los reactivos. Mantener correctamente cerrados los reactivos ya utilizados, pues la mayora son sustancias voltiles. No inhalar directamente los gases producidos por la destilacin de la madera, que quedan en el tubo sulfihidricador.

CUESTIONARIO1. Cules son los principales productos que se obtienen de la descomposicin de la madera?

Los principales productos obtenidos son: Alcohol (METANOL). Aldehdo (FORMOL). Cetona (PROPANONA).

2. Cmo se llama la sustancia liquida obtenida en a destilacin de la madera? La sustancia liquida se llama LIQUIDO PIROLEOSO.3. Cmo se caracteriza la acidez de dicha sustancia?

Se caracteriza por la presencia del alcohol metlico, esta se reconoce al insertar en el lquido piroleoso una cinta de papel tornasol azul, que cambia a color rojo lo que indica presencia de acidez.

4. Cmo se caracteriza la presencia de la acetona?

En el tubo queda el formaldehido que al contacto con la llama presenta una llama amarilla plida (en el caso del grupo 3)

5. Qu sustancia queda en el tubo sulfihidricador?

En el tubo sulfihidricador queda la madera en combustin, presenta un color oscuro que indica la carbonizacin del aserrn.

6. existe alguna otra sustancia en la fase liquida? Escriba las formulas correspondientes de dichas sustancias.En el lquido piroleoso se encuentra:

Alcohol metlico o metanol () Formol o metanal (HCHO) Acetona o propanona ( - CO - )

7. esquematice todos los pasos seguidos durante el desarrollo de la prctica.

LA DESTILACION DE LA MADERA

Materia prima ASSERRIN

Se calienta En un tubo de ensayo

Se recogen

GASES LIQUIDOS

- ALCOHOL METILICO - FORMOL - ACETONA

PROPIEDADES

ACIDEZPresenta llama amarilla

En una capsula:-acido brico-alcohol metlico-Cloruro de sodio.-Acido sulfrico.-Alcohol metlicoPapel tornasol azul cambia a rojo (presencia de acido)

Llama de color verde (presencia de borato de metilo)

Olor desagradable

BIBLIOGRAFA. http://redalyc.uaemex.mx/pdf/629/62913103.pdf http://www.cristalencantado.com.ar/Destilacion-de-madera http://www.google.com.pe/search?q=destilacion+de+la+mader http://www.perueduca.edu.pe/recursos/laboratorio-quimica/modulo_quimica02/

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