Equilibrio De Fases En Sistemas Multicomponentes Determinación De Curvas De Equilibrio Líquido – Vapor Para Mezcla Binarias Metanol – Benceno

EQUILIBRIO DE FASES EN SISTEMAS MULTICOMPONENTES
DETERMINACIÓN DE CURVAS DE EQUILIBRIO
LÍQUIDO – VAPOR PARA MEZCLA BINARIAS
METANOL – BENCENO

1. OBJETIVOS

Objetivos Generales

 Aplicación, comprobación y análisis de los conocimientos teóricos que describen el equilibrio de fases en sistemas multicomponentes.

Objetivos Específicos

 Determinación experimental de diagramastemperatura-composición para sistemas de dos componentes en equilibrio liquido-vapor.
 Determinación teórica del diagrama T vs X, considerando los modelos de sistemas ideal y no ideal para el caso especifico de sistemas de dos componentes en equilibrio liquido vapor.
 Efectuar el análisis comparativo experimental vs teoría.
 Establecer alternativas y recomendaciones pertinentes.

2. FUNDAMENTOTEÓRICO

Azeótropo

Los azeótropos son mezclas de dos o más componentes, cuyas proporciones son tales que el vapor producido por evaporación parcial tienen la misma composición que el líquido. Cuando en una mezcla se encuentra en el punto del azeótropo (mezcla azeotrópica), dicha mezcla no puede ser destilable o separada en sus componentes.

Un azeótropo es una mezcla líquida de dos o máscomponentes que posee un único punto de ebullición constante y fijo, y que al pasar al estado vapor se comporta como un líquido puro, o sea como si fuese un solo componente.
Un azeótropo, puede hervir a una temperatura superior, intermedia o inferior a la de los constituyentes de la mezcla, permaneciendo el líquido con la misma composición inicial, al igual que el vapor, por lo que no es posiblesepararlos por destilación simple.

El azeótropo que hierve a una temperatura máxima se llama azeótropo de ebullición máxima y el que lo hace a una temperatura mínima se llama azeótropo de ebullición mínima, los sistemas azeotrópicos de ebullición mínima son más frecuentes que los de ebullición máxima.

Un ejemplo es la mezcla de etanol y agua, que forma un azeótropo para una concentración del95% en peso de alcohol, que hierve a una temperatura de 78,2 ºC. Con una destilación simple se obtiene un alcohol con e3te título, pero para conseguir un compuesto más puro se necesita utilizar recursos especiaìes como una desdilación azeotrópica.

Mezcla azeotrópica

Mezcla líquida de dos o más sustancias que se comporta como una sustancia única, en el hecho que el vapor producido por laevaporación parcial del líquido tiene la misma composición que el líquido. La mezcla en ebullición constante muestra un punto máximo o mínimo de ebullición, comparado con el de otras mezclas de las mismas sustancias.
Equilibrio liquido – vapor
 Líquido-Vapor
 Gas-Líquido (solubilidad de gases en líquidos)
 ELL
 Binario (miscibilidad parcial)
 Multicomponente
 ESL
 Binario(fusión/solubilidad)
 Multicomponente (fusión/solubilidad)
 Aparición de fases indeseable.

Se persigue la aparición de fases:






Una fase de acuerdo a la definición clásica, se define como materia uniforme en todas sus partes, tanto en composición química como física, ejemplos de ésta son: agua líquida, hielo, vapor de agua, solución de sacarosa en agua, la mezcla degases en una muestra de aire etc.
Dos o más fases se presentan cuando hay una superficie macroscópica de separación entre las fases homogéneas, ejemplos son: un sistema formado por tres fases (hielo-agua-aire), sistemas formados por dos fases (líquidos inmiscibles) y mezclas de sólidos o formas cristalinas diferentes del mismo sólido. El número de fases identificables depende de cómo se observela muestra, por ejemplo, una solución de DNA es homogénea a simple vista, y a nivel microscópico se observa no homogénea.
Existen diferentes tipos de equilibrios entre fases: sólido–líquido (S-L), líquido-líquido (L-L), líquido-vapor (L-V), etc., y también, pueden existir equilibrios de un sólo componente, de dos componentes llamado binario y de tres componentes denominado ternario El estado...