Equilibrio Liquido Liquido

Instituto Tecnológico de Celaya

Ingeniería Química

Laboratorio Integral II

Práctica 6
“Diagrama de Equilibrio Líquido-Líquido |
para un Sistema Ternario” |

Equipo 6
Hernández Trejo Uriel Omar
Ramírez Patiño Ana María
Espitia Pantoja Luis Geovanni
Cuevas Corona Mónica Charbel

Dr. Castrejón González Edgar OmarCelaya, Guanajuato a 16 de abril de 2012.
INTRODUCCIÓN
Los diagramas de fase son una representación gráfica del comportamiento que tienen algunas sustancias al encontrarse en solución, los más comunes son las mezclas binarias. Estos diagramas de fase son herramientas indispensables para la compresión de los procesos de separación líquido- líquido.
Los sistemas ternarios líquido-líquido sonrepresentados por un diagrama triangular en el cual se pueden observar las características del sistema, es decir conocer las composiciones a las cuales son totalmente miscibles si es que lo son, así como aquellas composiciones a las cuales son parcialmente miscibles o totalmente inmiscibles.
En la figura 6.1 se muestra un diagrama de equilibrio ternario triangular equilátero en donde los vérticesdel triangulo representan compuestos puros, el lado opuesto representa la mezcla binaria de los otros dos componentes y un punto en el interior del triangulo representa una mezcla ternaria.

Figura 6.1 Ejemplo de diagrama de equilibrio líquido-líquido ternario.
Se puede observar que una característica que facilita mucho el manejo de estos diagramas es que al fijar la composición de dos de loscomponentes se conoce la composición del tercer componente. La concentración de los componentes puede mostrarse como fracción másica o fracción molar.

OBJETIVOS
* Estudiar las relaciones de solubilidad del sistema de tres componentes cloroformo-ácido acético-agua.
* Trazar la curva de solubilidad (binodal) en un diagrama triangular para el sistema ternario a estudiar.
* Determinarla línea de reparto en el sistema.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Los diagramas de equilibrio líquido-líquido para un sistema ternario dependen de 4 variables independientes presión, temperatura y dos concentraciones.
La existencia de un campo monofásico es lo que define el tipo de diagrama para representar un sistema ternario.
Al requerirse 3 variables para representar el equilibrio heterogéneo de unsistema ternario, la representación gráfica necesaria tendría que ser tridimensional. Si se toma el plano x-y para graficar las concentraciones, y la coordenada z para expresar las temperaturas. El diagrama se vería como en la figura 6.2 [1,2].

Figura 6.2 Diagrama de tres componentes en 3 dimensiones.
Este diagrama es más fácil representarlo en forma de un triangulo equilátero, ya que es unafigura con mucha simetría y con una geometría muy simple como se muestra en la figura 6.3.
1.-PROPIEDADES GEOMETRICAS DEL TRIANGULO DE CONCENTRACIONES
Figura 6.3 propiedades geométricas del triángulo de concentraciones
* El triángulo equilátero tiene iguales sus lados, sus ángulos internos y externos, sus alturas, sus transversales de gravedad y sus bisectrices. Cada altura coincide con latransversal de gravedad, con la bisectriz y con la simetría correspondiente de modo que el baricentro es a la vez ortocentro y centro del triángulo.
* Si los lados del triángulo expresan las concentraciones de A, B y C ( en fracciones molares o en porcentaje en peso), entonces la concentración de A, B y C de un punto P cualquiera en el interior del triángulo viene dada por:
* AB’= xB (oporcentaje de B); BC’ = xC (o porcentaje de C); CA’ = xA (o porcentaje de A);
* Si el punto P está expresado en coordenadas dadas en porcentaje en peso, no tiene porqué coincidir con el punto P equivalente, expresado en coordenadas dadas en fracciones molares.
* Una transversal cualquiera, por ejemplo CQ en la figura, es el lugar geométrico de los puntos que cumplen la condición xA/...