Determinacion experimental de datos de solubilidad y de equilibrio liquido-liquido de un sistema ternario
Páginas: 10 (2352 palabras)
Publicado: 23 de noviembre de 2013
OBJETIVOS Y FUNDAMENTOS TEORICOS
El objetivo de esta práctica es conocer cuáles son los fundamentos del equilibrio liquido-liquido, saber utilizar los diagramas triangulares y comprender los aspectos básicos de la extracción con disolventes.
La extracción liquido-liquido, también conocida como extracción con disolventes, es una de las operaciones básicas en la ingeniería química. Trata deseparar una mezcla utilizando la diferencia de solubilidad de sus componentes entre dos líquidos inmiscibles.
En una extracción liquido-liquido nos encontramos con diferentes mezclas, según el punto donde nos encontremos:
- Alimentación: la disolución cuyos componentes se pretende separar.
- Disolvente: líquido que se va a utilizar para separar el componente deseado.
- Refinado: la alimentaciónya tratada.
- Extracto: la disolución con el soluto recuperado.
También existen otro tipo de extracciones como las extracciones con doble disolvente o fraccionadas en las que el proceso es más complicado y se pueden utilizar dos disolventes para separar los componentes de una alimentación.
Se puede llevar a cabo la extracción por etapas o por contacto diferencial. La extracción en unasola etapa es una operación poco frecuente, se suele utilizar en sistemas con coeficientes de reparto muy altos.
Fundamentos del equilibrio liquido-liquido.
En la extracción usamos como mínimo sistemas compuestos por tres sustancias. Suele haber cierta cantidad de tres componentes en las distintas fases, aunque desde el punto de vista químico sean muy diferentes entre sí.
En un nuestrosistema tenemos dos fases y tres componentes, por lo que para determinar el número de grados de libertad del sistema acudimos a la regla de Gibbs, que refleja los principios del equilibrio termodinámico entre fases.
F + L = C + 2
F: número de fases del sistema.
C: número de componentes del sistema.
L: grados de libertad del sistema.
Por lo que para nuestro sistema tenemos tres gradosde libertad que son la presión, la temperatura y la composición en una de las fases. Fijados estos tres valores, la composición en las otras fases queda determinada por el coeficiente de reparto K.
K= Co / Ca
Co: concentración del soluto en fase orgánica.
Ca: concentración del soluto en fase acuosa.
Si tenemos un sistema ternario A-I-S de tipo 3:1, tres componentes y una solapareja de líquidos inmiscibles.
A: soluto
I: inerte (agua)
S: disolvente
I y S son inmiscibles y A es soluble en ambos. La extracción L-L de un sistema como este la representamos en un diagrama triangular (equilátero). Este diagrama nos sirve para describir gráficamente las concentraciones de este tipo de sistemas.
Los vértices representan los componentes puros y en elinterior se representa la curva binodal y las rectas de reparto.
La curva binodal es la línea que separa la región de una fase de la de dos fases. Todos los puntos del diagrama ternario que se encuentren por encima de la curva representan mezclas ternarias en una fase, mientras que los puntos por debajo de la misma representan mezclas ternarias inmiscibles en dos fases, cuyas composicionesquedan determinadas por los extremos de las rectas de reparto. Estas dos fases se distinguen en refinado y extracto.
A mayor inmiscibilidad entre el inerte y el disolvente mayor es la región por debajo de la curva binodal.
Para determinar la curva binodal se utiliza el método de valoración hasta el punto de niebla, al que se llega cuando se tiene una disolución turbia en el matraz. Este puntocorresponde con un punto de la curva binodal.
Para la determinación de las rectas de reparto se mide el índice de refracción de unas mezclas ternarias preparadas previamente.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Dispositivo experimental
A: Bureta.
B: Embudo de decantación encamisado.
C: Termostato de circulación.
E: Erlenmeyer.
La única puesta a punto necesaria el que todo el equipo...
El objetivo de esta práctica es conocer cuáles son los fundamentos del equilibrio liquido-liquido, saber utilizar los diagramas triangulares y comprender los aspectos básicos de la extracción con disolventes.
La extracción liquido-liquido, también conocida como extracción con disolventes, es una de las operaciones básicas en la ingeniería química. Trata deseparar una mezcla utilizando la diferencia de solubilidad de sus componentes entre dos líquidos inmiscibles.
En una extracción liquido-liquido nos encontramos con diferentes mezclas, según el punto donde nos encontremos:
- Alimentación: la disolución cuyos componentes se pretende separar.
- Disolvente: líquido que se va a utilizar para separar el componente deseado.
- Refinado: la alimentaciónya tratada.
- Extracto: la disolución con el soluto recuperado.
También existen otro tipo de extracciones como las extracciones con doble disolvente o fraccionadas en las que el proceso es más complicado y se pueden utilizar dos disolventes para separar los componentes de una alimentación.
Se puede llevar a cabo la extracción por etapas o por contacto diferencial. La extracción en unasola etapa es una operación poco frecuente, se suele utilizar en sistemas con coeficientes de reparto muy altos.
Fundamentos del equilibrio liquido-liquido.
En la extracción usamos como mínimo sistemas compuestos por tres sustancias. Suele haber cierta cantidad de tres componentes en las distintas fases, aunque desde el punto de vista químico sean muy diferentes entre sí.
En un nuestrosistema tenemos dos fases y tres componentes, por lo que para determinar el número de grados de libertad del sistema acudimos a la regla de Gibbs, que refleja los principios del equilibrio termodinámico entre fases.
F + L = C + 2
F: número de fases del sistema.
C: número de componentes del sistema.
L: grados de libertad del sistema.
Por lo que para nuestro sistema tenemos tres gradosde libertad que son la presión, la temperatura y la composición en una de las fases. Fijados estos tres valores, la composición en las otras fases queda determinada por el coeficiente de reparto K.
K= Co / Ca
Co: concentración del soluto en fase orgánica.
Ca: concentración del soluto en fase acuosa.
Si tenemos un sistema ternario A-I-S de tipo 3:1, tres componentes y una solapareja de líquidos inmiscibles.
A: soluto
I: inerte (agua)
S: disolvente
I y S son inmiscibles y A es soluble en ambos. La extracción L-L de un sistema como este la representamos en un diagrama triangular (equilátero). Este diagrama nos sirve para describir gráficamente las concentraciones de este tipo de sistemas.
Los vértices representan los componentes puros y en elinterior se representa la curva binodal y las rectas de reparto.
La curva binodal es la línea que separa la región de una fase de la de dos fases. Todos los puntos del diagrama ternario que se encuentren por encima de la curva representan mezclas ternarias en una fase, mientras que los puntos por debajo de la misma representan mezclas ternarias inmiscibles en dos fases, cuyas composicionesquedan determinadas por los extremos de las rectas de reparto. Estas dos fases se distinguen en refinado y extracto.
A mayor inmiscibilidad entre el inerte y el disolvente mayor es la región por debajo de la curva binodal.
Para determinar la curva binodal se utiliza el método de valoración hasta el punto de niebla, al que se llega cuando se tiene una disolución turbia en el matraz. Este puntocorresponde con un punto de la curva binodal.
Para la determinación de las rectas de reparto se mide el índice de refracción de unas mezclas ternarias preparadas previamente.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Dispositivo experimental
A: Bureta.
B: Embudo de decantación encamisado.
C: Termostato de circulación.
E: Erlenmeyer.
La única puesta a punto necesaria el que todo el equipo...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.