Balance macroscopico de materia

EXPERIMENTACIÓ EN ENGINYERIA QUIMICA 1 ALBERT OSCAR TEJÓN – G4

BALANÇ MICROSCOPIC DE MATERIA EN ESTAT NO ESTACIONARI Expressió empírica: A= (E-S)+G on A = velocitat d’acumulació. E = cabal d’entrada al sistema. S = cabal de sortida del sistema. G = velocitat de generació. Calibració del rotàmetre Mesurem el volum que surt en un temps determinat per calcular el cabal i calibrar el rotàmetre. L5 10 15 20 25 30 35 40 V (L). 0,048 0,145 0,270 0,340 0,430 0,500 0,570 0,640 T (min) 1 1 1 1 1 1 1 1 Q (L/min) 0,048 0,145 0,270 0,340 0,430 0,500 0,570 0,640

L= Lectura del rotàmetre. V= Volum recollit. T= temps (min) Q= cabal resultant (L/min)

0,7 0,6 y = 0,0168x - 0,0097 R² = 0,9906

0,5
0,4 Q 0,3 0,2 0,1 0 0 10 20 L 30 40 50

EXPERIMENTACIÓ EN ENGINYERIA QUIMICA 1 ALBERT OSCARTEJÓN – G4

L’equació ens queda:

y

0,0168 x 0,0097 0,0168.L 0,0197

Q[ L / min]

Amb un coeficient de correlació R= 0,99529

Presa de mostres Prèviament cal mesurar el volum del reactor fins al sobreeixidor lateral. Afegim 500ml d’aigua, 90 ml d’HCl comercial i la resta d’aigua fins arribar a la sortida lateral. Col-locant l’agitador i mantenir en funcionament. Un cop el reactor estiguiple, es fixarà un cabal d’aigua corresponent a una posició del rotàmetre. Calcular el temps que triga en sortir tot el volum del reactor pel cabal escollit i aquest temps total dividir-ho en 10 intervals. Quan la dissolució sobreeixi amb un cabal constant es comença a prendre mostres (temps 0) amb un tub d’assaig que cal omplir fins dalt. L’experiment es repetirà per dos cabals diferents. Volumdel reactor: Vr = 3,32 L Cabal A: L (lectura): 20 Cabal A = 0,0168·20 - 0.0097 = 0,326 L/min Temps (buidat) =

Vr CabalA

3,32 L L 0,326 min

10,18 min

10 min

Com hem de treure 10 mostres, agafarem una mostra cada minut. Cabal B: L (lectura): 40 Cabal A = 0,0168·40 - 0.0097 = 0,662 L/min Temps (buidat) =

Vr CabalA

3,32 L L 0,662 min

5,01 min

5 min

Com hem de treure 10mostres, agafarem una mostra cada trenta segons .

EXPERIMENTACIÓ EN ENGINYERIA QUIMICA 1 ALBERT OSCAR TEJÓN – G4

CABAL A Nº mostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 CABAL B Nº mostra 10’ 11’ 12’ 13’ 14’ 15’ 16’ 17’ 18’ 19’ 20’ Anàlisi de mostres

T (min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 T (min) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

1 14,4 13,3 12,1 10,9 9,7 8,9 7,9 7,2 6,6 5,8 5,4 1 14,6 13,4 12,1 11,3 9,8 8,9 8,17,5 7,0 6,1 5,5

Volum 2 14,6 13,3 12,1 11,0 9,8 9,0 8,0 7,3 6,6 5,8 5,3 Volum 2 14,5 13,1 12,0 11,2 9,7 8,9 8,1 7,4 7,1 6,2 5,6

V mig 14,5 13,3 12,1 11,0 9,8 9,0 8,0 7,3 6,6 5,8 5,4 V mig 14,6 13,3 12,1 11,3 9,8 8,9 8,1 7,5 7,1 6,2 5,6

Prenent 10 ml de cada mostra (per duplicat) i valorar amb NaOH 0.2N i fenolftaleïna com a indicador- La normalitat de la NaOH s’haurà factoritzatprèviament amb HCl de normalitat coneguda. Preparació solució NaOH (NaOH 97%):

0,2 N

40 gNaOH 100 g 1N 97 gNaOH

8,247 g

8,25 gNaOH

Pesem 8,25g de NaOH, ho introduïm en matràs aforat de 1 Litre i enrasem amb aigua destil·lada. Factorització de la solució de NaOH amb HCl 0,1M: Valoració 1: 10ml NaOH 0.2M = 20.3 ml HCl 0.1M Valoració 2: 10ml NaOH 0.2M = 20.1 ml HCl 0.1M 20,2 ml HCl 0,1MEXPERIMENTACIÓ EN ENGINYERIA QUIMICA 1 ALBERT OSCAR TEJÓN – G4

20,2ml.HCl 0.1mol.HCl 1N .NaOH 100ml.NaOH 10ml.NaOH 100ml 1molHCl 0,2 N .NaOH
NaOH 0,2N*Factor = 0,2N . 1,01 = 0,202 N = 0,202 M

1,01

HCl

V NaOH M NaOH PM HCl 1000

V NaOH 0,202mol / L 36,461g / mol g 1000 L

CABAL A Nº mostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

T (min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 14,4 13,3 12,1 10,9 9,7 8,9 7,97,2 6,6 5,8 5,4

Volum 2 14,6 13,3 12,1 11,0 9,8 9,0 8,0 7,3 6,6 5,8 5,3

V mig 14,5 13,3 12,1 11,0 9,8 9,0 8,0 7,3 6,6 5,8 5,4

[HCl] 0,1068 0,0980 0,0891 0,0810 0,0722 0,0663 0,0589 0,0538 0,0486 0,0427 0,0398

Ln[HCl] -2,2369 -2,3232 -2,4178 -2,5131 -2,6286 -2,7138 -2,8316 -2,9231 -3,0239 -3,1531 -3,2246

CABAL A
0,1200 0,1100 0,1000 0,0900 0,0800 0,0700 0,0600 0,0500 0,0400 0,0300...