Presion de vapor de una mezcla

FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL LABORATORIO DE PROPIEDADES TERMODINÁMICAS Y DE TRANSPORTE PhD. Diana Elizabeth Romero Tobar PRÁCTICA 3 – EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR PRESIÓN DE VAPOR Pedro José Arias Monje - 244324, Yamile Isabel Buitrago Camargo – 244224 y Diego Fernando Castañeda Aponte – 244339 1. OBJETIVOS 1.1. Objetivo General: Determinar la presión deburbuja de una mezcla multicomponente. 1.2. Objetivos Específicos: o Determinar la presión de burbuja de una mezcla de etanol y propanol. o Establecer el índice de refracción del condensado y la muestra final. o Realizar la curva de calibración de diferentes concentraciones con relación al índice de refracción. 2. RESUMEN A partir de un sistema de calentamiento y recuperación del condensado producidopor el equilibrio, y la curva de composición de una mezcla Propanol- Etanol respecto al índice de refracción, se determinaron los valores de las presiones de vapor/burbuja para soluciones de diferentes composiciones, para una solución de propanol 0.804 a 89ºC es de 89.60kPa, para una de 0.532 a 80,8ºC es de 80.77kPa y para una con fracción de 0.181 Propanol a 74.2ºC el valor obtenido es de77.29kPa. Se corroboró al comparar con un modelo teórico que las determinaciones experimentales no correspondían al punto de burbuja de las soluciones, sino que por el contrario era a temperaturas superiores, con lo que el proceso describía una ebullición. 3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA El término equilibrio vapor-liquido se refiere a sistemas en los que una fase líquida se encuentra en equilibrio con suvapor. En un diagrama de fases, el líquido y el vapor coexiste en equilibrio dentro de una región delimitada por las curvas formadas por los puntos de burbuja y puntos de rocío. El equilibrio se aplica para determinar el comportamiento de mezclas en la región de dos fases, y para calcular las concentraciones y las composiciones de cada fase a las condiciones de presión y temperatura dentro de dicharegión.

Los criterios que se presentan en el equilibrio líquido vapor son: Donde representan las diferentes fases. Ahora bien, se sabe que la fugacidad en la fase gaseosa sigue la expresión donde P es la presión del sistema, Φi es el coeficiente de fugacidad para cada sustancia y y es la composición en la fase gas. Para la fugacidad en líquidos , expresión que incluye la presión de vapor de cadasustancia, x la composición en fase líquida y γ como el coeficiente de actividad. En el equilibrio, y por criterio de igualdad de fugacidades, se obtiene:

Siendo la expresión anterior válida para soluciones reales, sin embargo, dadas condiciones de bajas presiones el coeficiente de fugacidad puede ser aproximado a uno y si se trabaja con líquidos ideales el coeficiente de actividad también.Para el caso del presente informe, solo se asumirá que el coeficiente de fugacidad es igual a la unidad, evitando llegar a la ley de Raoult al asumir también Para mezclas multicomponentes, se puede realiza la sumatoria de cada una de las partes de la ecuación anterior, obteniendo así:

Donde la sumatoria de las presiones por las composiciones en la fase gaseosa (presión parcial de cada componente)es la presión de burbuja de la mezcla.

3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 3.1. Materiales y Reactivos Vaporizador de reflujo total Manómetro Termómetro Sistema de calentamiento Sistema de refrigeración Etanol Propanol Agua Refractómetro

3.2. Diagrama del Equipo

3.3. Procedimiento de los Procesos
Determinación de Presión de burbuja. Sistema Etanol - Propanol Agregar al balón de vaporizaciónla solución a las composiciones deseadas.

Encender sistema de refrigeración e iniciar el calentamiento.

Recoger el condensado.

A la primera burbuja mantener la T del sistema constante.

Medir índice de refracción del condensado y del líquido.

4. RESULTADOS 4.1. Tablas de resultados Tabla 1. Curva de calibración x propanol Índice de Refracción 1 1,38471 0,9 1,38324 0,8 1,38112 0,7...