¿Cuándo debo hervir el agua antes de destilarla?

Una de las formas más seguras de purificar el agua es hervir el agua de destilación y solo se capturan las cosas que se evaporan a 100 ° C o menos. Esto conduce al problema potencial de cosas como productos derivados del petróleo con un punto de ebullición más bajo, que se destilan en su cámara de recolección.

Parecería que si hierve previamente el agua en un recipiente abierto, cualquier contaminante que hierva a temperaturas inferiores a 100C se eliminaría.

¿Cuándo debo hervir el agua antes de destilarla? ¿Cómo puedo saber cuánto tiempo debe hervir previamente en un recipiente abierto?

¿Es este el tema de este sitio? ¿Estamos imaginando algún tipo de enclave de supervivencia postapocalíptico con un laboratorio de ciencias en el sótano?
Voto para cerrar esta pregunta como fuera de tema porque no parece ser aplicable a las actividades al aire libre.
@BenCrowell La pregunta es sobre la purificación del agua. ¿Cómo es que eso no está en el tema? Hay 45 preguntas en la etiqueta.
Porque las preguntas se refieren a hacer que el agua sea segura para beber, no necesariamente a purificarla. Hay una diferencia. La etiqueta está mal nombrada.
VTC no es una actividad que deba realizar al aire libre. El tipo de contaminantes que provocaría la destilación son los hidrocarburos y los metales pesados. Esos son desagradables. Hay muchas fuentes de agua potable que no tienen esos contaminantes. No ocurren en un entorno natural al aire libre. Si ocurren en su entorno al aire libre, vaya a otro lugar. Nunca debe hervir previamente el hidrocarburo en un recipiente abierto ya que existe peligro de incendio. Nunca debe acampar o caminar donde el agua está contaminada con hidrocarburos y mucho menos considerar beberla.
El proceso sería muy similar al que se usa en la destilación de alcohol, donde se debe separar el metanol, que es venenoso y tiene un punto de ebullición más bajo que el etanol (65C vs 79C).
@JamesJenkins: El sitio trata sobre actividades al aire libre. Montar un laboratorio de química y una destilería me parece una actividad interior.
@BenCrowell Entiendo sus objeciones y simpatizo, pero en última instancia, siento que esta pregunta está relacionada con el tema. Creo que sería difícil encontrar una situación en la que esto fuera necesario en la vida real, por eso simpatizo. La preocupación subyacente de que aún podría contaminarse en un alambique tiene algo de mérito, incluso si fuera algo de lo que nunca me preocuparía . Por eso creo que está en el tema.
La destilación de @paparazzi también se usa para eliminar la sal, por lo que en una isla desierta hipotética sería completamente sobre el tema.

Respuestas (3)

Sigo pensando que esto está fuera de tema, pero no estoy de acuerdo con una respuesta publicada.

Si estás hablando de hidrocarburos, son bastante tóxicos para los humanos, incluso en pequeñas concentraciones. Un derrame menor en comparación con el tamaño del océano acabará con la vida marina.

Lo que está describiendo es una simple destilación por lotes y no creo que pueda contaminar el agua con hidrocarburos lo suficientemente seguros como para beber incluso en un laboratorio con ese proceso.

El heptano está justo en el punto de ebullición del agua.

Tengo un título en ingeniería química y he trabajado en refinerías, pero nunca trabajé explícitamente en aguas residuales. El agua contaminada con hidrocarburo pasó por un proceso bastante extenso para ser desechada a los sistemas públicos de agua. Usan filtración, destilación (no simple - columna) e incluso algunas enzimas. Algunas veces simplemente aplican suficiente calor y lo queman. Algunas veces pueden ejecutarlo a través de una planta existente y hacer un producto terminado. El agua potable nunca es un producto terminado que yo sepa.

Encuentra agua más limpia. El agua no contaminada con hidrocarburos está fácilmente disponible. Ese tipo de contaminación simplemente no es común en la naturaleza.

Los metales pesados ​​podrían abordarse, pero nuevamente, ese tipo de contaminación es poco común en la naturaleza.

La destilación por lotes debería funcionar para eliminar la sal o cualquier sólido, pero no como si se pudiera fabricar al aire libre. No estoy seguro de la orina, ya que hay algunos contaminantes líquidos.

Su descripción de antes de hervir está mal. Simplemente hierve el encendedor, pero debe recogerlo ya que es combustible.

Estoy de acuerdo con mucho de lo que dices. Dependiendo del contaminante, no tendrá las herramientas en el bosque para hacerlo seguro para beber.
Otro caso ilustrativo es el del alcohol. A pesar de que el etanol y el agua tienen puntos de ebullición bastante diferentes, no se puede purificar por simple destilación.
@ChrisH Alcohol se está metiendo en otra cosa. Y no diría muy diferente.
Quiero decir que es un ejemplo bien conocido de un compuesto de hidrocarburo que no se puede separar del agua tan fácilmente como podrían sugerir los puntos de ebullición, lo que parece ser el punto que estás haciendo.
@ChrisH Pero lea sus palabras: "A pesar de que el etanol y el agua tienen puntos de ebullición bastante diferentes". Considero que sus puntos de ebullición están bastante cerca en el esquema general de las cosas y no llamaría al alcohol un hidrocarburo. No es necesario entrar en azeótropo para esta pregunta.

La destilación del agua no eliminará todos los hidrocarburos o el cromo-6 sin un equipo muy sofisticado. Puede eliminar el arsénico, la sal y otros compuestos desagradables. Fuente:

5 cosas que debe saber sobre el cromo-6 en el agua potable

En la práctica, los sistemas de purificación de agua a gran escala esperan que el agua contenga bacterias, parásitos, virus, sedimentos, productos químicos y VOC. En una configuración típica, como la ciudad de Nueva York, que procesa 1.400 millones de galones por día y el agua tarda aproximadamente 8 horas en entrar y salir de los sistemas de filtración, puede estar seguro de que la destilación no forma parte de este proceso.

Puede leer sobre cómo la ciudad de Nueva York maneja su agua y, si así lo desea, puede programar una visita a sus instalaciones, lo que requiere precauciones y arreglos especiales, y puede no ser adecuado para todos. Sin embargo, trabajé allí durante varios años y encontré fascinante el procesamiento del tratamiento. Aqui esta el link:

Sistema de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Nueva York (1)

y

Sistema de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Nueva York (2)

Por lo tanto, no necesita (ni desea) la destilación para eliminar lo peor de lo peor. Habiendo dicho eso, no puede simplemente beber agua contaminada con VOC, como podría beber agua infectada con enfermedades, y simplemente lidiar con las consecuencias más adelante. Eso es porque el cuerpo humano reacciona violentamente al agua contaminada con COV. Aquí hay algunos estudios sobre los efectos de beber agua tan contaminada:

Los efectos en la salud de la contaminación por petróleo: una compilación de investigaciones

Dado que la mayoría de las preguntas aquí en este foro se relacionan con problemas personales al aire libre, relegaré mi respuesta a ese tipo de escenario.

Hay muchos productos en el mercado para el tratamiento del agua, y todos implican el tratamiento químico del agua, el filtrado del agua o simplemente hervir el agua, y ninguno de ellos eliminará los compuestos orgánicos volátiles o compuestos químicos como el cromo y el arsénico. Tampoco eliminarán compuestos que son soluciones, como la sal. Los COV son compuestos orgánicos volátiles, como el petróleo y el benceno. Si se encuentra en una situación en la que tiene que beber esta agua o prescindir de ella, tendrá que decidirlo por su cuenta, basándose en información como la otra área de agua más cercana, su tolerancia y otras cosas.

Pero la destilación es una forma poco práctica de purificación de agua para la mayoría de las personas. El calor necesario para destilarlo mataría a la mayoría de las bacterias, virus y parásitos comunes. Lo que queda son las cosas que no se pueden eliminar fácilmente mediante la destilación, lo que te deja con un dilema que se maneja mejor si no te molestas en destilarlo en absoluto. A menos que esté tratando con agua salada, entonces no tiene más remedio que destilar. Solo sepa que no se desharía de todos los COV.

Pienso, entonces, que la mejor forma de tratar el agua sin productos como pastillas y sistemas de filtración, o destilación, es aprovechar lo que ya está en la naturaleza.

Entonces pregunta "cuándo debe hervirlo antes de la destilación", mi respuesta es "todo el tiempo, pero omita el paso de destilación". Dado que mencionó una preocupación por el contaminante del petróleo (COV), debe usar el suelo (arena, si es posible) para filtrar y absorber dichos contaminantes. En otras palabras, piensas en imitar lo que hace la ciudad de Nueva York con su agua, solo que en una escala más pequeña:

  1. Eliminar sedimentos grandes

  2. Deje reposar (eso es lo que le están haciendo al agua las grandes tinas circulares, solo que usted no tiene tinas)

  3. Extraiga el agua con un sifón aproximadamente 3/4 desde la parte superior, lo que elimina el agua entre los aceites flotantes y los sólidos hundidos. Haz esto sin perturbar el agua tanto como puedas.

  4. El siguiente paso es filtrar el agua con arena, mucha arena. Esto absorberá algunos de los COV presentes, aunque no todos.

  5. Por último, puede hervir agua para eliminar los microorganismos.

La ciudad de Nueva York y otros sistemas municipales pasan por pasos como la aireación, la ozonización y la cloración, y estos son métodos poco prácticos para la mayoría de las personas.

Si realmente le preocupaba eliminar los COV, entonces debe usar aireación con carbón activado o usar un método de filtración de ósmosis inversa:

COV: Sustancias químicas orgánicas volátiles en pozos privados de agua potable

Tenga en cuenta también que no existen métodos de purificación para contaminantes radiactivos en el agua, y hay muchos sitios en los EE. UU. con este problema:

Defensores de Black Hills - Hesapa O'nakijin

Sitios contaminados radiactivamente

Por cierto, hay algunos artículos excelentes sobre la purificación del ejército de los EE. UU., aunque no he encontrado mucho sobre la contaminación por petróleo:

Pequeños sistemas de tratamiento de aguas residuales que utilizan el método de purificación del suelo

y también del CDC (también poco sobre la contaminación por petróleo):

Una guía para el tratamiento y saneamiento del agua potable para uso fuera del país y en viajes

Desinfección de Emergencia del Agua Potable

En primer lugar, trate de encontrar agua mejor. Si su agua está tan contaminada que esto es una preocupación seria, creo firmemente que debería encontrar agua menos contaminada para purificar. Esto es cierto independientemente del método que estés usando para purificar el agua. Para un ejemplo extremo, no trataría de recolectar agua para purificarla de un orinal portátil si hubiera un río a un par de millas de distancia.

Si por alguna razón la única agua que tiene está extremadamente contaminada , seguiría estos pasos.

  1. Recoja el agua y déjela reposar durante un período de tiempo para permitir que las partículas y los aceites se separen del agua.
  2. Después de quitar el aceite de la parte superior, transfiera el agua sin partículas a otro recipiente.
  3. Configure su recipiente de agua y fuente de calor para que pueda variar la temperatura del agua. El objetivo es contar con un sistema para que pueda mantener el agua a una temperatura relativamente constante por debajo del punto de ebullición durante un período de tiempo. Una forma primitiva de hacer esto sería con un trípode alto sobre una fogata. Eso le permitirá ajustar la temperatura del agua ajustando la distancia a la que se encuentra el recipiente de agua por encima de las llamas.
  4. Después de mantener el recipiente de agua a una temperatura alta que aún está por debajo del punto de ebullición durante un largo período de tiempo, puede estar relativamente seguro de que las sustancias que tienen un punto de ebullición más bajo que el agua se habrán evaporado.
  5. Configure su sistema de recolección de vapor de agua y hierva el agua. Dado que hemos hervido la mayoría de las cosas con un punto de ebullición más bajo, todo lo que deberíamos recolectar son cosas en el punto de ebullición del agua o cerca de él.
No estoy de acuerdo con que pueda hacer que el agua contaminada con hidrocarburos sea segura para beber con destilación por lotes, incluso en un laboratorio.
@Paparazzi Estoy de acuerdo en que cuanto más cerca esté el punto de ebullición del contaminante al agua, más difícil será. En general, el objetivo es reducir la concentración de cualquier contaminación que se logrará con este procedimiento. Según el contaminante y su capacidad para controlar la temperatura, tendrá diversos grados de éxito.
Reducir la concentración no es suficiente. El objetivo es agua potable segura. Publicaré una respuesta.