Equilibrio Líquido- Gas
Páginas: 16 (3815 palabras)
Publicado: 1 de junio de 2012
INTRODUCCIÓN
El objetivo del estudio del equilibrio físico es establecer relaciones cuantitativas entre las variables que describen el estado de equilibrio de dos o más fases homogéneas que intercambian libremente materia y energía.
Los procesos con los que cuenta dicho equilibrio son los siguientes:
1. Transferencia de calor entre dos fases cualesquiera de un sistema heterogéneo.2. Desplazamiento de una interfase.
3. Transferencia de masa de cualquier componente del sistema a través de la interfase.
Regla de las Fases de Gibbs
Los llamados “Diagramas de Fase” representan esencialmente una expresión gráfica de la “Regla de las Fases”, la cual permite calcular el número de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistema.
Su expresiónmatemática está dada por:
P+F=C+2
Donde:
C = número de componentes del sistema
P = número de fases presentes en el equilibrio
F = número de grados de libertad del sistema (variables: presión, temperatura, composición)
3.3 Equilibrio Líquido- Gas
Se supone una mezcla de gases en la que uno de sus componentes es soluble en un líquido. Para una presión y temperaturas determinadas alponer en contacto la mezcla de gases con dicho líquido, el componente se disuelve en el líquido hasta que se llega a un punto en que no existe transferencia neta del componente. Este punto se determina el equilibrio para las condiciones fijadas. Si se varían las condiciones de concentración del componente en el líquido, se obtienen nuevas condiciones de equilibrio.
De cualquier forma lapresión parcial del componente P en fase gas es una función de la concentración del mismo componente en fase liquida C.
La curva resultante de representar P frente a C, es la curva de equilibrio a la temperatura fijada. El punto A representa las condiciones de un componente i que se desea recuperar por absorción. Su presión parcial e n fase gas es superior a la de equilibrio, con lo que parte delcomponente pasa a la fase del disolvente, es decir, es absorbido.
En un sistema cerrado o si se trabaja en columnas con corrientes paralelas, la presión parcial irá disminuyendo, mientras que la concentración del soluto irá aumentando en el disolvente hasta que se llega a un punto de la curva de equilibrio en donde cesa la transferencia de materia de la fase gaseosa a liquida.
Todo punto porencima de la curva de equilibrio representa un sistema en el que se realiza la transferencia de soluto desde la fase gaseosa a la liquida o lo que es lo mismo, se produce una absorción.
Por lo contrario, cuando las condiciones de un sistema cualquiera vengan representada por un punto que se halle por debajo de la curva de equilibrio, el sistema evoluciona de tal forma que el componente setransfiere desde el seno de la fase liquida hacia la gaseosa, es decir, se produce un proceso de desorción.
3.3.1.- Conceptos de equilibrio líquido-gas
Equilibrio
Proceso en movimiento que se desarrolla en dos direcciones opuestas y sus velocidades se igualan.
Punto de ebullición
El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a estadogaseoso, es decir hierve. Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido.[1] En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido.
Punto de ebullición normal
El punto normal de ebullición se define como el punto de ebullición a una presión totalaplicada de 101.325 kilo pascales (1 atm); es decir, la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a una atmósfera. El punto de ebullición aumenta cuando se aplica presión.
Punto triple
El punto triple es aquel en el cual coexisten en equilibrio el estado sólido, el estado líquido y el estado gaseoso de una sustancia. Se define con una temperatura y una presión de...
El objetivo del estudio del equilibrio físico es establecer relaciones cuantitativas entre las variables que describen el estado de equilibrio de dos o más fases homogéneas que intercambian libremente materia y energía.
Los procesos con los que cuenta dicho equilibrio son los siguientes:
1. Transferencia de calor entre dos fases cualesquiera de un sistema heterogéneo.2. Desplazamiento de una interfase.
3. Transferencia de masa de cualquier componente del sistema a través de la interfase.
Regla de las Fases de Gibbs
Los llamados “Diagramas de Fase” representan esencialmente una expresión gráfica de la “Regla de las Fases”, la cual permite calcular el número de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistema.
Su expresiónmatemática está dada por:
P+F=C+2
Donde:
C = número de componentes del sistema
P = número de fases presentes en el equilibrio
F = número de grados de libertad del sistema (variables: presión, temperatura, composición)
3.3 Equilibrio Líquido- Gas
Se supone una mezcla de gases en la que uno de sus componentes es soluble en un líquido. Para una presión y temperaturas determinadas alponer en contacto la mezcla de gases con dicho líquido, el componente se disuelve en el líquido hasta que se llega a un punto en que no existe transferencia neta del componente. Este punto se determina el equilibrio para las condiciones fijadas. Si se varían las condiciones de concentración del componente en el líquido, se obtienen nuevas condiciones de equilibrio.
De cualquier forma lapresión parcial del componente P en fase gas es una función de la concentración del mismo componente en fase liquida C.
La curva resultante de representar P frente a C, es la curva de equilibrio a la temperatura fijada. El punto A representa las condiciones de un componente i que se desea recuperar por absorción. Su presión parcial e n fase gas es superior a la de equilibrio, con lo que parte delcomponente pasa a la fase del disolvente, es decir, es absorbido.
En un sistema cerrado o si se trabaja en columnas con corrientes paralelas, la presión parcial irá disminuyendo, mientras que la concentración del soluto irá aumentando en el disolvente hasta que se llega a un punto de la curva de equilibrio en donde cesa la transferencia de materia de la fase gaseosa a liquida.
Todo punto porencima de la curva de equilibrio representa un sistema en el que se realiza la transferencia de soluto desde la fase gaseosa a la liquida o lo que es lo mismo, se produce una absorción.
Por lo contrario, cuando las condiciones de un sistema cualquiera vengan representada por un punto que se halle por debajo de la curva de equilibrio, el sistema evoluciona de tal forma que el componente setransfiere desde el seno de la fase liquida hacia la gaseosa, es decir, se produce un proceso de desorción.
3.3.1.- Conceptos de equilibrio líquido-gas
Equilibrio
Proceso en movimiento que se desarrolla en dos direcciones opuestas y sus velocidades se igualan.
Punto de ebullición
El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a estadogaseoso, es decir hierve. Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido.[1] En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido.
Punto de ebullición normal
El punto normal de ebullición se define como el punto de ebullición a una presión totalaplicada de 101.325 kilo pascales (1 atm); es decir, la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a una atmósfera. El punto de ebullición aumenta cuando se aplica presión.
Punto triple
El punto triple es aquel en el cual coexisten en equilibrio el estado sólido, el estado líquido y el estado gaseoso de una sustancia. Se define con una temperatura y una presión de...
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