Difusividad Molecular

ESTIMACION DEL COEFICIENTE DE DIFUSIVIDAD DE LA ACETONA EN UN MEDIO CON TEMPERATURA CONTROLADA Y SEGUIMIENTO DEL CAMBIO DE LOS GRADOS BRIX DE UNA SOLUCION AZUCARADA EN EL TIEMPO MEDIANTE DIFUSIVIDAD MOLECULAR.

Resumen

La difusión molecular es uno de los medios de transferencia de masa más importantes, por lo tanto es necesario conocer su mecanismo de funcionamiento. Para tal propósito sellevaron a cabo dos experiencias, la determinación del coeficiente de difusión para la acetona y la variación en la concentración de los solutos en una solución acuosa, medida en grados ºBrix. Primero se uso un baño de maría a temperatura controlada para observar la variación de la altura en un recipiente, al transcurrir el tiempo, en la segunda experiencia se empleo calor para acelerar la difusiónde el azúcar en agua, midiendo en diferentes puntos de la solución y viendo como es la concentración en cada punto. Se comprobó el principio que rige la difusividad, el gradiente de concentraciones es la fuerza impulsora de este y la causa misma de su ocurrencia. Además se pudo aplicar diversos modelos matemáticos para el cálculo de la difusividad.



Introducción

La difusión molecular(o transporte molecular) puede definirse como la transferencia (o desplazamiento) de moléculas individuales a través de un fluido por medio de los desplazamientos individuales y desordenados de las moléculas. Podemos imaginar a las moléculas desplazándose en línea recta y cambiando su dirección al rebotar otras moléculas cuando chocan. Puesto que las moléculas se desplazan en trayectorias al azar,la difusión molecular a veces se llama también proceso con trayectoria aleatoria. Por lo tanto, si existe un gradiente de concentración de la propiedad, habrá un flujo neto de la propiedad desde la concentración alta hasta la baja. Esto sucede porque se difunde el mismo número de moléculas en todos sentidos entre las regiones de alta y baja concentración. La difusión de solutos en líquidos es muyimportante en muchos procesos industriales, en especial en las operaciones de separación, como extracción líquido-líquido o extracción con disolventes, en la absorción de gases y en la destilación. La difusión en líquidos también es frecuente en la naturaleza, como en los casos de oxigenación de ríos y lagos y la difusión de sales en la sangre. Resulta evidente que la velocidad de difusiónmolecular en los líquidos es mucho menor que en los gases. Las moléculas de un líquido están muy cercanas entre sí en comparación con las de un gas, por tanto, las moléculas del soluto A que se difunde chocarán contra las moléculas del líquido B con más frecuencia y se difundirán con mayor lentitud que en los gases. En general, el coeficiente de difusión es de un orden de magnitud dos veces mayor que enun líquido. No obstante, el flujo específico en un gas no obedece la misma regla, pues es sólo unas 100 veces más rápido, ya

que las concentraciones en los líquidos suelen ser considerablemente más elevadas que en los gases.

Puesto que las moléculas de un líquido están más próximas unas de otras que en los gases, la densidad y la resistencia a la difusión en aquél son mucho mayores. Además,y debido a esta proximidad de las moléculas, las fuerzas de atracción entre ellas tienen un efecto importante sobre la difusión. [1].

Durante la primera parte de esta práctica tratamos de encontrar experimentalmente el coeficiente de difusión de la Acetona (C3H6O), también conocida como propanona, es el miembro más simple de la familia de las cetonas, y uno de los compuestos orgánicos masvolátiles [3]. razón por la cual es fácil de trabajar en el laboratorio para dicho propósito. En una segunda parte observamos la variación de los grados Brix en una solución acuosa con azúcar, donde los grados Brix indican el porcentaje de sólidos solubles en agua [4]. Calculando así la concentración de solutos en la solución a través del tiempo.

Materiales y métodos

* Determinación de la...