termo

Equilibri líquid vapor

1-Inroducció

En aquesta pràctica estudiarem l’equilibri líquid-vapor per tal de conèixer quins són els diferents mètodes que s’utilitzen en la industria química.Una de les operacions més utilitzades és la destil•lació simple i ens centrarem en estudiar una part de la destil•lació l’equilibri.

Les composicions de l’equilibri es poden determinaramb:

• Utilitzant dades bibliogràfiques del compost que estiguem utilitzant.
• Per mètodes numèrics utilitzant les lleis de Dalton i Raoult.
• Seguint processos experimentals que permetenprendre mostres del íquid i del vapor per separat a cada temperatura de l’quilibri.

Seguint la llei de les fases de Gibbs:

L + F = C + 2 (1)

Tenim dues fases, líquid ivapor, i dos components, butanol i etanol. Per tant, tindrem dos graus de llibertat i si al nostre sistema s’hi fixa la pressió de treball i la temperatura, les composicions de l’equilibriquedaran fixades.

Totes les nostres dades les representarem en diagrames. Hi ha diagrames isoterms on es representa les presions parcials, a una temperatura determinada, i la total en front ales composicions. Els diagrames isòbars es representen a una pressió constant i es representen la temperatura d’ebullició en funció de les composicions de la fase líquida i de vapor enequilibri. En el diagrama d’equilibri es representen, per a una pressió fixa, la composició de la fase vapor en front de la composició de la fase líquida en l’equilibri.


Figura 1. Esquerra:diagrama isòbar. Dreta: diagrama d’equilibri.


Una altre concepte que necessitem explicar per aquesta pràctica és el de volatilitat relativa, que ens indica amb quina facilitat es podenseparar, per destil•lació, els components d’una mescla. Segons l’equació que es mostra a continuació, quan més gran sigui la volatilitat relativa (α), més fàcil serà separar la nostra mescla....