Determinación experimental de datos de equilibrio liquido-vapor en un sistema binario

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Instituto Tecnológico de Ciudad Madero
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica

Laboratorio Integral II

Práctica 5:
“Determinación Experimental de Datos de Equilibrio Liquido-Vapor en un Sistema Binario”


ÍNDICE. Pág.

1.-Objetivo…………………………………………………………………………… | 3 |
2.-Marco Teórico y Desarrollo Matemático…………………….…………………… | 3-4 |3.-Material y Equipo Empleado…………………………………………………….. | 5 |
4.-Procedimiento Empleado………………….……………………………………... | 5-7 |
5.-Datos Experimentales……………………………………………………………... | 7 |
6.-Resultados……………………………………………………………………........ | 7-8 |
7.-Gráficas……………………………………………………………………………. | 9 |
8.-Discusión de los Resultados………….………………………………………….. | 9 |
9.-Comentarios……………………………………………………………………….. | 9 |10.-Bibliografía………………………………………………………………………. | 9 |
11.-Apéndice…………………………………………………………………………. | 10-16 |

1. OBJETIVO
Introducir al alumno en los fundamentos del equilibrio liquido-vapor básicos de las operaciones de destilación y rectificación.

2. MARCO TEÓRICO
La destilación es una operación de separación que depende de la distribución de las sustancias entre una fase gaseosa y una liquida,y se aplica a los casos en que todos los componentes están presentes en las dos fases. La destilación como método de separación que proporciona productos puros que no requieren procesamiento posterior, es la operación unitaria preferida, siempre que el grado de separación que se consiga con su aplicación resulte adecuado.

Para separar los componentes de una mezcla liquida por destilación escondición necesaria que la composición del vapor producido en la ebullición de la mezcla sea diferente de la composición del líquido de partida, por ello el conocimiento de las relaciones de equilibrio entre ambas fases es esencial para la resolución analítica de los problemas de destilación.
Considérese una mezcla binaria liquida A-B, en equilibrio con su vapor, la cual puede sertermodinámicamente ideal o no ideal. En el primer caso debe cumplirse las leyes de Dalton y de Raoult.
Equilibrio líquido-vapor es el fenómeno que ocurre con todo líquido en un sistema cerrado. El líquido tiende a entrar naturalmente en equilibrio termodinámico con su vapor. Cuando el sistema no es cerrado, ocurre lo que se llama de evaporación.
Ese equilibrio termodinámico está relacionado con el movimientorelativo de las moléculas en relación a la película (interfaz) que divide la fase líquida y la fase vapor. A causa del efecto de la temperatura, las moléculas se mueven aleatoriamente unas en relación a la otras, y en las inmediaciones de la interfaz líquido-vapor no es diferente, de forma que a todo momento hay moléculas que atraviesan la interfaz, tanto yendo de la fase líquido en dirección a lafase vapor como del vapor al líquido.
El equilibrio líquido-vapor ocurre cuando las tasas (es decir, la cantidad por unidad de tiempo) de las moléculas que atraviesan la interfaz en un sentido (del líquido al vapor) y en el otro (del vapor al líquido) se igualan.
Si el equilibrio líquido-vapor referirse al equilibrio de una substancia pura, se dice que la substancia está saturada.
Aplicacionesdel equilibrio líquido-vapor
El estudio del equilibrio líquido-vapor es especialmente importante a los ingenieros químicos en el proceso de análisis y proyecto de equipamientos de destilado.
Existen básicamente dos formas de representarse el equilibrio líquido-vapor de una mezcla binaria:
* Diagrama del punto de burbuja y del punto de rocío
* Diagrama del equilibrio líquido-vapor
Paramezclas con más de dos componentes, existen representaciones gráficas más elaboradas, tales como diagramas ternarios etc. Sin embargo, cuánto mayor el número de componentes en una mezcla, más difícil es la representación gráfica del mecanismo de separación.
Punto de burbuja y punto de rocío
En el caso de una substancia pura y líquida, si mantuviéramos la presión constante, el calentamiento...
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