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Evaporación de solventes en el laboratorio

En muchos experimentos resulta necesario reducir su cantidad o eliminar el solvente de una solución. Una forma que resulta obvia es mantener el recipiente destapado bajo la campana de ventilación por el número suficiente de horas hasta lograrlo, pero en la práctica este procedimiento no resulta adecuado y en su lugar se acude a formas que aceleran el proceso.

El modo de operación depende en cierta medida de la cantidad de solvente que debe evaporarse, si esta es pequeña, lo más práctico es hacer la evaporación sin preocuparse por recolectar el solvente evaporado, pero si los volúmenes a evaporar son grandes, puede resultar conveniente hacer la evaporación por destilación y recuperar el solvente para re-utilizarlo.

Una buena parte de los solventes utilizados en química, especialmente los orgánicos, son tóxicos o inflamables de manera que la evaporación debe realizarse siempre bajo la campana de ventilación o usando otro método que elimine los vapores de forma segura.

La reducción de la cantidad de solvente de una disolución se puede llevar a cabo de dos formas generales:

1.- Por calentamiento de la solución.

2.- Por evaporación a baja presión sin calentamiento.

figura 1
Figura 1. Produciendo la corriente de aire o nitrógeno.

Evaporación por calentamiento

Por este método se pueden evaporar las soluciones acuosas o de otro tipo cuando el aumento de la temperatura no implica la descomposición de alguna de las sustancias presentes en la solución. El calentamiento se puede hacer por alguno de los métodos descritos en el artículo Métodos de calentamiento de acuerdo a las temperaturas necesarias y ritmos de evaporación adecuados.

El frasco más adecuado para realizar una evaporación es el Erlenmeyer, ya que su forma cónica favorece la formación de cierta cantidad de condensado en las paredes del cuello, y este líquido condensado, al correr hacia abajo arrastra los sólidos que se han formado en las paredes por el secado de las salpicaduras y los conduce de nuevo a la solución, cosa que se dificulta si el recipiente es cilíndrico. Al mismo tiempo el Erlenmeyer evita que las "nieblas" de los solventes inflamables en ebullición puedan salir al exterior e incendiarse y producir chisporroteo sobre la superficie caliente del aparato calentador.

Para acelerar la pérdida de vapores y con ello aumentar la velocidad de evaporación, es conveniente inducir una leve corriente de aire o de nitrógeno dentro del recipiente donde se desarrolla el proceso, si esto no se hace, parte de los vapores en equilibrio que están en la proximidad de la superficie de la solución pueden eventualmente condensar y volver a la solución. Para producir la delicada corriente de aire o nitrógeno se introduce el extremo fino de una pipeta Pasteur u otro conducto delgado en el centro de la boca del frasco de evaporación apuntando la salida, y con ello el flujo de gas, hacia la superficie del líquido en evaporación como se muestra en la figura 1. 


Evaporación al vacío

Cuando los solventes tienen bajo punto de ebullición es posible hacer la evaporación aplicando vacío al frasco con la solución. La evaporación de podrá hacer a temperatura ambiente o con un leve calentamiento en dependencia de la volatilidad del disolvente. Este método está indicado cuando hay sustancias en la solución que se descomponen a la temperatura de ebullición del solvente.

La solución a evaporar se coloca en un kitasato y se cierra con un tapón de goma la boca del frasco, después se conecta la succión de un aspirador Vénturi a la toma lateral del kitasato para producir vacío en su interior (no olvide colocar siempre una trampa de líquido interpuesta) y el disolvente comenzará a ebullir, es buena práctica colocar una varilla de madera dentro del frasco (si esta no interactúa químicamente con el sistema) cuando resulta necesario calentar en alguna magnitud. La pieza de madera favorece la formación de vapores con menos calentamiento.

El inconveniente principal de la evaporación al vacío radica en que al evaporarse el disolvente la solución se enfría y puede darse el caso, para solventes de muy bajo punto de ebullición, que la temperatura baje hasta el punto de congelación del agua; si esto pasa se forma una capa de escarcha por fuera del frasco. Como la escarcha es aisladora del calor exterior esta debe retirarse para mantener una taza de evaporación razonable. Una forma de hacerlo es colocando el frasco en un recipiente con agua tibia y constante agitación.

Un disolvente con el que hay que tener precauciones adicionales a la hora de evaporarlo es el éter, nunca se debe evaporar una solución que contenga éter hasta el secado total  a menos que sea a relativa baja temperatura en un baño o por el método de vacío. El éter tiene tendencia a formar peróxidos explosivos, y los que puedan quedar como remanente en la solución seca pueden detonar si la temperatura crece a valores altos de forma rápida.



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