Ing biologica





INDICE

I Objetivos Pagina 2
II Introduccion Pagina 2
III Modelo Pagina 3
IV Interpretacion Pagina 5
V Hoja de datos Pagina 8
VI Referencias Pagina 8
















I. Objetivos:
1) Proponer y resolver un modelo para la difusión de un soluto a través de una membrana porosa o de orificios
2) Elaborar y comprender un método paradeterminar la concentración del soluto
3) Determinar el coeficiente de difusión de un soluto en agua
4) Familiarizarse con el uso de instrumentos de laboratorio para obtener mediciones precisas de datos requeridos para el diseño de procesos industriales.

II. Introducción:

La naturaleza tiende al equilibrio, así por ejemplo, cuando dos cuerpos con distinta temperatura interactúan entre sí,tienden a transferir calor desde el de mayor temperatura al de menor temperatura hasta igualarse. En la trasferencia de masa sucede algo análogo, sin embargo, en este caso, la fuerza impulsora del fenómeno, no es una diferencia de calor o energía, sino de concentraciones, así por ejemplo,puede decirse que el flujo de un producto siempre sepresenta en la dirección de la concentración decreciente; esdecir, desde la región de alta concentración hacia la de baja concentración.
Las moléculas se redistribuyen dentro de la solución, creándose un proceso de difusión, en el cual la razón del flujo es directamente proporcional a un gradiente de concentraciones y una constante DAB específica para el disolvente a analizar y presente en la expresión de la ley de Fick, sin embargo su cálculo ydefinición no son nada triviales.
La comprensión de la difusión y la transferencia de masa permiten el diseño de nuevos equipos industriales y médicos, nuevos edificios, estudios geológicos y fenómenos biológicos, por lo que su estudio es muy importante para cualquier ingeniero. En este texto se propone un experimento para determinar el coeficiente difusivo de un mineral en agua en un tubo.

Armfield™ha desarrollado una celda de difusión que soluciona el problema tradicional de la velocidad lenta de difusión en líquidos (CERb) que requieren períodos de observación prolongados, pero sin sacrificar la precisión ni introducir efectos convectivos.  Básicamente, la celda está compuesta por un panal de capilares dimensionados con precisión, situado entre dos líquidos de concentración diferente delsoluto cuyo coeficiente de difusión quiere determinarse.

En la práctica, se coloca un volumen reducido de la solución concentrada en un lado del panal, mientras que el otro lado está compuesto inicialmente por un gran volumen de disolvente puro (agua). A medida que tiene lugar la difusión del soluto, la concentración en el volumen mayor se incrementa y es monitorizada con un sensor y medidor dela conductividad.

La mezcla es agitada continuamente con un agitador magnético con el fin de garantizar una concentración uniforme en el líquido a granel. Aunque es posible calibrar fácilmente el sensor de conductividad para cualquier sistema acuoso necesario, para estudios introductorios se recomiendan las soluciones diluidas de cloruro sódico, para las que se proporcionan datos de laconductividad.



III. El modelo
a) Descripción
Para realizar la práctica con la membrana porosa se requieren dos etapas, una de calibración y otra de determinación del coeficiente de difusión. Para cada una de ellas es necesario:
1. Seleccionar el sistema, determinar el método de medición de la concentración, el cual no debe requerir cantidades alícuotas grandes de los fluidos, lo cual perturbaríafuertemente el desarrollo del experimento, induciendo a grandes errores.
2. Verter un volumen medido de solvente en el tubo de mayor diámetro y10 ml de una solución del soluto mineral elegido en el tubo de menor diámetro, habiendo introducido primero los agitadores magnéticos y habiendo llevado previamente ambos líquidos a la temperatura del experimento.
3. Introducir el tubo menor en el...