equilibrio solido liquido para un sistema binario

 

EQUILIBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO EN UN SISTEMA BINARIO

Un sistema binario como el realizado en el laboratorio (con A y B sustancias), se puede
entender construyendo una gráfica de equilibrio de fases, con su respectiva temperatura y
composición molecular o molar de cada sustancia. Este experimento se lleva a cabo
mediante la fusión de Fenol y Bifenilo (Sustancias A y B) en diferentesconcentraciones por
mezcla y midiendo su temperatura de enfriamiento. Por otro lado en la ingeniería química,
es importante el conocimiento y la aplicación de equilibrio de fases y su punto eutéctico,
dado que esto permite conocer y definir características de la mezcla para cambio de fase, o
para cada sustancia pura. Además, si se tiene en cuenta los valores obtenidos en un proceso
industrial sepuede llevar a cabo un estudio para reducir costos en cantidad de material o
energía requerida.
Palabras clave: equilibrio, Fenol, Bifenilo, Punto de fusión, punto eutéctico, cambio de
fase..
Abstract
A binary system as the executed in the laboratory (with A and B substances) can be
understand by a phase equilibrium graphic, with its respective temperature and
molecular/molar compositionfor each substance. This experiment was executed by phenol
and biphenyl fusion (Substances A and B) in different concentrations for each mixture and
measuring the cooling temperature. On the other hand in chemical engineering, is
important the knowledge of the phases equilibrium and its eutectic point for applications,
because, it exposes characteristics from the mixture regarding the phaseschanges or for
each pure substance. Finally this paper contributes to the chemical industry since it
exposes several trends that can lead to a reduction of the raw materials required and the
energy consumed during a process.
Key words: equilibrium, Phenol, Biphenyl, fusion point, eutectic point, phases changes.
Introducción
El presente informe tiene como objetivo
principal establecer la curvade equilibrio
sólido-líquido entre fenol y bifenilo en
distintas composiciones, y a su vez la
determinación del calor de fusión de las
sustancias puras y su punto eutéctico, de

forma experimental y a partir de un
análisis térmico. El equilibrio de fases de
sistemas multicomponentes (en este caso
uno binario) estudia el comportamiento
de distintas sustancias en una mezcla. Es
importanteen la ingeniería química, para
estudiar procesos de separación y además,


 

para optimizar en procesos industriales
las velocidades de reacción. [1]
El diagrama a continuación representa
una curva de equilibrio sólido-líquido de
un sistema binario:

•

1 plancha de calentamiento

•

Lamina de aluminio

Reactivos
•

Fenol en estado sólido

•

Bifenilo en estadosólido

Procedimiento

Figura 1. Diagrama de equilibrio
sólido-líquido para un sistema binario.
Como se puede ver en el diagrama, el
punto eutéctico de una mezcla líquida de
dos componentes puros, se da cuando al
solidificarse cada componente llega un
punto en el que la fase liquida está en
equilibrio con ambos sólidos. En este
punto, la mezcla alcanza su estabilidad,
dado que el sistemaes invariable.
Metodología
Materiales a utilizar
•

2 balanzas

•

2 espátulas

•

2 beaker con tapón de caucho

•

1 beaker normal

•

2 termocuplas

•

4 tubos de ensayo pequeños con
tapones de caucho

A priori la práctica se fija la preparación
de ocho muestras compuestas por
diferentes fracciones másicas de fenol y
Bifenilo. Dichas mezclas deben ser
debidamenterealizadas teniendo en
cuenta que la mezcla total debe pesar
exactamente 2,5 g. Se deben definir
claramente las concentraciones de cada
compuesto en la mezcla, para así
restringir la posibilidad de estudiar dos
mezclas con composiciones de F y B
iguales. Una vez establecidos estas
fracciones másicas, dos miembros se
deben dirigir a una cámara extractora para
pesar los diferentes...