coeficiente de difusion en fase gaseosa

Objetivo
Determinar experimentalmente el coeficiente de difusión en fase gaseosa del sistema acetona– aire a 35°C y 45°C.
Fenómeno de Transferencia de Masa
La Transferencia de masa requiere de un sistema con dos componentes cuyas concentraciones varíen de un punto a otro, presentando una tendencia a transferir masa sea por difusión molecular en reposo o por la presencia de agentesexternos , la cual se da de una región con mayor concentración a otra de menor concentración .
La transferencia de masa obedece a la 1era. Ley de Fick de la Difusión.


Es importante destacar que la ley de Fick describe la transferencia de materia producida por un movimiento molecular aleatorio con trayectorias libres independientes de las paredes del recipiente. La transferencia de masa secaracteriza por transferir una sustancia a través de otra , cuando se ponen en contacto las fases que tienen diferente composición, la sustancia que se difunde abandona un lugar de una región de alta concentración y pasa a un lugar de menor concentración
La difusión de una sustancia se puede dar en fase sólida, líquida o gaseosa; en la fase gaseosa se realiza de una manera mucho más fácil, ya que haymás movimiento de las moléculas que la conforman.
El mecanismo de la transferencia de masa depende de la dinámica del sistema en la que se está llevando a cabo.
TIPOS DE TRANSFERENCIA DE MASA
Molecular: La masa puede transferirse por medio del movimiento individual de las moléculas, debido a una diferencia de concentraciones.
Convectiva: La masa puede transferirse debido al movimientoglobal del fluido. el movimiento puede efectuarse en régimen laminar o turbulento. El flujo turbulento es influenciado por las características dinámicas del flujo. Tales como densidad, viscosidad, entre otros.
Muchas prácticas cotidianas implican una transferencia de masa. Por ejemplo azúcar en una taza de café se disuelve finalmente y después se difunde de manera uniforme en el café.
Coeficiente deDifusión ()
La constante de proporcionalidad entre la densidad de flujo de especies que se difunen y una fuerza impulsora se denomina coeficiente de difusión D y es característico tanto del soluto como del medio en el que se disuelve.

Difusividad de gases
Las expresiones para calcular la difusividad cuando no se cuenta con datos experimentales, están basadas en la teoría cinética de losgases. El coeficiente de difusión en gases es función de la presión y temperatura, sus valores se encuentran entre 1×10-6 y 1×10-5 [m2/s].
Para las mezclas gaseosas binarias a baja presión, el DAB es inversamente proporcional a la presión, aumenta con la temperatura, y es independiente de la composición para una mezcla binaria de gases.
Difusividad en líquidos
La velocidad de difusión molecular enlíquidos es mucho menor que en gases. Las moléculas de un líquido están muy cercanas entre sí, por tanto, las moléculas de A que se difunde chocarán con las moléculas de B con más frecuencia y se difundirán con mayor lentitud que en los gases. El coeficiente de difusión de un gas es de un orden de magnitud de unas 10 veces mayor que un líquido.
Para líquidos es función de la presión, temperaturay concentración o composición de la mezcla. Sus valores se encuentran entre: 1×10-10 y 1×10-9 [m2/s].
Difusividad en sólidos
Un componente en una mezcla puede difundirse a través de otro a una velocidad medible, si hay un gradiente de concentración adecuado y la temperatura es alta. Los mecanismos de difusión en sólidos se dividen en: la difusión de líquidos y gases en los poros de un sólido yla auto difusión de los constituyentes de los sólidos por movimiento atómico.
Para sólidos, el coeficiente de difusión es función de la temperatura, permeabilidad y solubilidad, y sus valores están comprendidos entre: 1×10-14 y 1×10-10 [m2/s].


Ecuación para el cálculo experimental del Coeficiente de Difusión en un sistema pseudoestacionario
Consideramos que:
No hay difusión de uno de los...