ensayo

REPORTE
OBJETIVO.
El alumno comprenderá el concepto de Ley de Henry, el coeficiente de transferencia de masa, la solubilidad, parámetros del diseño en columnas de platos y en columnas empacadoras.
FUNDAMENTO TEÓRICO.
Ley de Henry
La Ley de Henry fue formulada en 1803 por William Henry y enuncia que, a una temperatura constante, la cantidad de gas disuelto en un líquido es directamenteproporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido. Esta ley fue formulada para explicar la volatilidad de las sustancias, es decir la facilidad con que una sustancia disuelta en agua se transforma en gas y pasa a la atmósfera.

Cada sustancia tiene una volatilidad diferente, la cual puede ser calculada a través de su constante de la Ley de Henry. Esta constante, también conocidacomo coeficiente e partición aire/agua, es un indicador de la solubilidad de la fracción gaseosa de la sustancia en un líquido, específicamente en agua.

Un plaguicida con un valor elevado de la constante de la Ley de Henry se volatilizará o evaporará fácilmente de los cuerpos de agua o del suelo húmedo y se dispersará a través de la atmósfera.

Para el caso de los valores de la constate de laLey de Henry presentados en esta base de datos, la temperatura está expresada en grados Celsius.
Otra propiedad de los sistemas binarios fue descubierta por el fisicoquímico inglés William Henry. Él encontró que la masa de gas m2 disuelta en un volumen dado de solvente a temperatura constante es proporcional a la presión del gas en equilibrio con la solución.
De manera matemática, (La cual esuna forma de plantear la ley de Henry, pero no la más útil).

Figura 11. Presión de vapor del sistema acetona-cloroformo a 378 K, donde se observan desviaciones negativas de la ley de Raoult.
Donde en general el subíndice 2 se utiliza para referirse al soluto (el subíndice 1 suele utilizarse para el solvente) y k es la constante de la ley de Henry. La mayoría de los gases siguen la ley deHenry a temperaturas que no sean demasiado bajas y presiones moderadas.
En el caso de tener varios gases disueltos en una misma solución, la ley de Henry se aplica de manera independiente a cada gas, sin importar la presión de los otros gases presentes en la mezcla.
Ahora bien, sabiendo que la masa por unidad de volumen es igual a la concentración, la ley de Henry, antes enunciada, se convierteen:
o Ecuación 74
Para soluciones diluidas la concentración c2 es proporcional a la fracción molar de la sustancia disuelta.
Otra forma, más práctica, de enunciar la ley de Henry es: “la solubilidad de un gas aumenta a medida que la presión del gas aumenta”. Esta propiedad se ilustra en los ejemplos siguientes.
Ejemplo 14
Desde el punto de vista fisicoquímico, ¿cuál es la razón por la cualcuando se destapa una botella de agua carbonatada (gaseosa), se escucha un escape de gas, se observa burbujeo y la solución (gaseosa) tiende a salirse de la botella?
Solución del problema
He aquí, en este sencillo ejemplo, una aplicación práctica de la ley de Henry. En el proceso de elaboración de bebidas gaseosas, se incluye una disolución de dióxido de carbono gaseoso, en agua bajo presióny se cierra el sistema (botella o lata) a una presión elevada, de modo que una la botella de gaseosa sin abrir está bajo una gran presión de .
Al abrir la botella, la presión se reduce rápidamente hasta alcanzar la presión atmosférica y se desprende una parte del gas de la solución en forma de burbujas, este burbujeo se hace más fuerte si el cambio de presiones se hace más rápido y el gas ensu abrupta salida, emerge con solución y hace que la bebida gaseosa se derrame del envase. Si se deja abierto el recipiente, la bebida “pierde el gas” porque el CO2 liberado se escapa.
La solubilidad de CO2 en agua a 25ºC (temperatura ambiente, aproximadamente) y una atmósfera de presión es de sólo .
En los vinos espumosos el CO2 disuelto se encuentra también bajo presión, pero el CO2 se...