Regla de fases
Páginas: 12 (2964 palabras)
Publicado: 21 de junio de 2011
INDICE
INTRODUCCION 1
RESUMEN 2
PRINCIPIOS TEORICOS 3
TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS 4
CALCULOS 9
ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 20
CONCLUSIONES 21
RECOMENDACIONES 22
CUESTIONARIO 23
BIBLIOGRAFIA 26
INTRODUCCION
Los Métodos de Separación se basan en diferencias entre las propiedades físicas de los componentes de una mezcla, tales como: Punto de EbulliciónDensidad, Presión de Vapor, Punto de Fusión, Solubilidad, etc. En fin las propiedades que nos da la regla de fases.
La cristalización es importante como proceso industrial por los diferentes materiales o productos que se obtienen y que pueden ser comercializados en forma de cristales, como el caso particular del azúcar de caña o sacarosa. Su empleo tan difundido se debe, probablemente, a la granpureza y la forma atractiva del producto químico sólido que se puede obtener a partir de soluciones relativamente impuras como la meladura o jugo de caña concentrado en evaporadores de múltiple efecto, en un solo paso de procesamiento. La cristalización requiere mucho menos energía para la separación, en comparación con la destilación y otros métodos de purificación utilizados comúnmente. Además, sepuede realizar a temperaturas relativamente bajas y a una escala que varía desde unos cuantos gramos hasta miles de toneladas diarias. La cristalización se puede realizar a partir de un vapor, una fusión o una solución.
RESUMEN
El objetivo de este informe es mostrar el diagrama de fases y la curvas de enfriamiento para compuestos binarios y así determinar mediante estas graficas en que rangosde temperatura subsisten cada una de las fases para determinadas muestras.
Se trabajo bajo las siguientes condiciones: P= 756 mmHg, T=22ºC, y Humedad Relativa = 96%.
La experiencia consiste en determinar las temperaturas de cristalización de cada muestra para diferentes composiciones, y con estos datos se puede obtener el diagrama de fases. Lo mismo se hizo en la 2da parte de la experiencia,consistió en determinar la temperatura, pero esta vez para un determinado intervalo de tiempos (cada 10 segundos) para asi obtener la curva de enfriamiento tanto de una muestra binaria y un compuesto puro.
De acuerdo al diagrama de fases se obtuvo que en el punto eutéctico, la temperatura era de 31º y presentaba una composición de XB (p -C6H4Cl2) = 0.635 y XA (C10H8)= 0.365. Se obtiene también quela temperatura de fusión del naftaleno es de 81ºC y del p-diclorobenceno es de 53ºC, obteniéndose así los calores latentes de fusión: ∆HB=4358.5164 cal/mol, ∆HA=4568.5111 cal/mol respectivamente con un porcentaje de error de 0.105% y 0.028%.
Se obtiene también los grados de libertad presentes en el punto eutéctico (F=0), ya que se tiene las 3 fases presentes en equilibrio, y no se presentacambios de pendientes en la curva de enfriamiento mientras esta temperatura se mantiene constante.
Como conclusión importante se tiene que el # de grados de libertad en el punto eutéctico es 0 ya que en ese punto se mantienen en equilibrio las 3 fases. Se recomienda trabajar con mucha paciencia para la obtención de buenas graficas, ya que son importantes la obtención de bastantes datos.
PRINCIPIOSTEORICOS
La regla de fases es una generalización sencilla deducida por J. Willard Gibbs (1876) que resume las condiciones de equilibrio basadas en ecuaciones deducidas del segundo principio de termodinámica.
Para cualquier sistema en equilibrio a temperatura y presión definidas, la ecuación de la regla de fases se indica como:
F + P = C +2
Donde:
F = grados de libertad
P = número de fasesC = número de componentes
Definiciones importantes:
Fase:
Se define como cualquier parte homogénea y físicamente distinta de un sistema, separado de las otras partes del medio por superficies límites definidas.
Por ejemplo, el hielo, agua líquida y vapor de agua son tres fases cada una físicamente diferente.
Componente:
El número de componentes es el menor número de variables...
INTRODUCCION 1
RESUMEN 2
PRINCIPIOS TEORICOS 3
TABULACION DE DATOS Y RESULTADOS 4
CALCULOS 9
ANALISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 20
CONCLUSIONES 21
RECOMENDACIONES 22
CUESTIONARIO 23
BIBLIOGRAFIA 26
INTRODUCCION
Los Métodos de Separación se basan en diferencias entre las propiedades físicas de los componentes de una mezcla, tales como: Punto de EbulliciónDensidad, Presión de Vapor, Punto de Fusión, Solubilidad, etc. En fin las propiedades que nos da la regla de fases.
La cristalización es importante como proceso industrial por los diferentes materiales o productos que se obtienen y que pueden ser comercializados en forma de cristales, como el caso particular del azúcar de caña o sacarosa. Su empleo tan difundido se debe, probablemente, a la granpureza y la forma atractiva del producto químico sólido que se puede obtener a partir de soluciones relativamente impuras como la meladura o jugo de caña concentrado en evaporadores de múltiple efecto, en un solo paso de procesamiento. La cristalización requiere mucho menos energía para la separación, en comparación con la destilación y otros métodos de purificación utilizados comúnmente. Además, sepuede realizar a temperaturas relativamente bajas y a una escala que varía desde unos cuantos gramos hasta miles de toneladas diarias. La cristalización se puede realizar a partir de un vapor, una fusión o una solución.
RESUMEN
El objetivo de este informe es mostrar el diagrama de fases y la curvas de enfriamiento para compuestos binarios y así determinar mediante estas graficas en que rangosde temperatura subsisten cada una de las fases para determinadas muestras.
Se trabajo bajo las siguientes condiciones: P= 756 mmHg, T=22ºC, y Humedad Relativa = 96%.
La experiencia consiste en determinar las temperaturas de cristalización de cada muestra para diferentes composiciones, y con estos datos se puede obtener el diagrama de fases. Lo mismo se hizo en la 2da parte de la experiencia,consistió en determinar la temperatura, pero esta vez para un determinado intervalo de tiempos (cada 10 segundos) para asi obtener la curva de enfriamiento tanto de una muestra binaria y un compuesto puro.
De acuerdo al diagrama de fases se obtuvo que en el punto eutéctico, la temperatura era de 31º y presentaba una composición de XB (p -C6H4Cl2) = 0.635 y XA (C10H8)= 0.365. Se obtiene también quela temperatura de fusión del naftaleno es de 81ºC y del p-diclorobenceno es de 53ºC, obteniéndose así los calores latentes de fusión: ∆HB=4358.5164 cal/mol, ∆HA=4568.5111 cal/mol respectivamente con un porcentaje de error de 0.105% y 0.028%.
Se obtiene también los grados de libertad presentes en el punto eutéctico (F=0), ya que se tiene las 3 fases presentes en equilibrio, y no se presentacambios de pendientes en la curva de enfriamiento mientras esta temperatura se mantiene constante.
Como conclusión importante se tiene que el # de grados de libertad en el punto eutéctico es 0 ya que en ese punto se mantienen en equilibrio las 3 fases. Se recomienda trabajar con mucha paciencia para la obtención de buenas graficas, ya que son importantes la obtención de bastantes datos.
PRINCIPIOSTEORICOS
La regla de fases es una generalización sencilla deducida por J. Willard Gibbs (1876) que resume las condiciones de equilibrio basadas en ecuaciones deducidas del segundo principio de termodinámica.
Para cualquier sistema en equilibrio a temperatura y presión definidas, la ecuación de la regla de fases se indica como:
F + P = C +2
Donde:
F = grados de libertad
P = número de fasesC = número de componentes
Definiciones importantes:
Fase:
Se define como cualquier parte homogénea y físicamente distinta de un sistema, separado de las otras partes del medio por superficies límites definidas.
Por ejemplo, el hielo, agua líquida y vapor de agua son tres fases cada una físicamente diferente.
Componente:
El número de componentes es el menor número de variables...
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