Sobre o tema
A destilação fracionada é um processo de separação de misturas baseado na diferença de pontos de ebulição dos componentes. No caso do etanol combustível, a mistura etanol-água proveniente da fermentação de biomassa é aquecida, e o vapor enriquecido em etanol é condensado. O limite prático é de 96% em massa de etanol, formando uma mistura azeotrópica. Este problema envolve balanço de massa, princípio fundamental da engenharia química. Compreender como calcular a concentração do resíduo é essencial para otimizar o processo e avaliar a eficiência da destilação, tópico recorrente em concursos e no ENEM.
Tópicos relacionados
- Balanço de massa em destilação
- Concentração de soluções aquosas
- Processo de produção de etanol
- Azeótropo etanol-água
- Cálculo de fração mássica
Enunciado
O álcool hidratado utilizado como combustível veicular é obtido por meio da destilação fracionada de soluções aquosas geradas a partir da fermentação de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol da mistura é aumentado, até o limite de 96% em massa.
Considere que, em uma usina de produção de etanol, 800 kg de uma mistura etanol/água com concentração 20% em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de álcool hidratado 96% em massa de etanol. A partir desses dados, é correto concluir que a destilação em questão gerou um resíduo com uma concentração de etanol em massa
Alternativas
- A)
De 0%.
- B)
De 8,0%.
- C)
Entre 8,4% e 8,6%.
- D)
Entre 9,0% e 9,2%.
- E)
Entre 13% e 14%.
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Perguntas frequentes
O que é destilação fracionada e como é aplicada na produção de etanol?
Destilação fracionada separa misturas com base nos pontos de ebulição. No etanol, a solução fermentada é aquecida; o etanol, mais volátil, evapora primeiro e é condensado, concentrando o produto.
Por que o etanol hidratado tem no máximo 96% de etanol em massa?
Porque etanol e água formam um azeótropo com ponto de ebulição constante a 78,15°C e composição de 96% etanol. Destilação simples não ultrapassa esse limite.
Como calcular a concentração do resíduo em uma destilação?
Usa-se balanço de massa: massa total inicial = massa do destilado + massa do resíduo. A massa do componente é conservada. Divide-se a massa do componente no resíduo pela massa total do resíduo.