Plan De Tesis

LICUEFACCIÓN
A FINALES del siglo XVIII y principios del XIX la investigación más importante en el campo de la fisicoquímica giraba en torno a las siguientes cuestiones:
1) ¿Será verdad, como supusieron Turgot y Lavoisier, que toda sustancia pura, al igual que el agua, puede existir en forma sólida, líquida o gaseosa, dependiendo de la cantidad de calor que se le añada o sustraiga? [1]
Aún semantenía la idea de que una sustancia elemental estaría definida no sólo por sus propiedades químicas, sino también por sus propiedades físicas. Así, el elemento oxígeno, ¿era necesariamente gaseoso?; ¿existen los gases permanentes?
2) Ante el hecho sorprendente de que todos los gases conocidos se reducen en un 0.0037 (=1/273) de su volumen a cero grados centígrados por cada grado que baje sutemperatura, era inevitable preguntarse qué ocurriría con la sustancia a -273º C; si es que se pudiera alcanzar una temperatura tan baja (véase la figura III.1) [2].
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Figura III.1
Desde que Faraday era joven se sabía ya que se podían licuar los siguientes gases: el NH3, ya fuera por "compresión o por "enfriamiento", desde 1799; el SO2 por "enfriamiento" y el C12 por "compresión", desde 1800.Estos términos fueron al menos los que emplearon los investigadores que realizaron las licuefacciones, pero en realidad cuando decían haber procedido, por ejemplo, por enfriamiento de vapores desprendidos en reacciones químicas, sus experimentos se realizaban en recipientes cerrados y rígidos (véase la figura III.2), por lo que implicaban un cierto grado de compresión y cuando comprimían no siemprerodeaban el recipiente con una camisa que garantizara una temperatura constante. Era tema de debate el papel que tenían la presión y la temperatura en la posible licuefacción de los gases. Ya desde 1681, Denis Papin había demostrado que el agua en un recipiente cerrado permanecía líquida aunque su temperatura hubiera rebasado su punto de ebullición normal, 100°C [3].

Figura III.2 [pic]
Eltema incidía sobre las hipótesis atómicas de la época. Por ejemplo, en el caso del agua se argumentaba que la densidad del líquido era mucho mayor que la del gas; por lo tanto era concebible que comprimiendo el gas, se consiguiera apretar los átomos unos contra otros mientras se "exprimía" el calor y así se licuara. También, en vista de que si se calentaba suficientemente un líquido y éste seevaporaba, se reflexionaba en que si se bajara suficientemente la temperatura de un gas, éste se licuaría. Se preguntaban si sería posible prescindir del enfriamiento y bastaría sólo con comprimir.
A esta situación, prometedora pero aún confusa, se sumaban los experimentos, más antiguos (1761) de J. Black, quién había descubierto que el agua, en su punto de ebullición, requería una cantidad importantede calor para ser convertida en vapor a la misma temperatura. De hecho, fue el mismo Black quien acuñó los nombres de calor latente de vaporización para el calor mencionado y calor latente de fusión para el requerido en la conversión de un sólido en líquido a la temperatura de fusión. En 1783 J. Watt, el creador de la máquina de vapor, descubrió que el calor latente de vaporización cambiaba con lapresión. Al aumentar la presión y subir el punto de ebullición del agua, observó que el calor latente disminuía y parecía anularse, a una presión más alta, al tiempo que las densidades del líquido y del vapor se hacían más cercanas. Ya en 1822 Caignard de la Tour mostró, después de hacer el vacío en una ampolla de vidrio, que al admitir alcohol etílico en ella hasta que el líquido ocupe dosquintos de su volumen, y que al calentarla el líquido se expandía hasta que llegaba un momento en que desaparecía. Según Caignard de la Tour el líquido se había convertido totalmente en vapor, pero se podría haber argüido que todo el alcohol se había licuado por el aumento de la presión. Caignard de la Tour investigó también el éter sulfúrico y el agua, y concluyó que "para toda sustancia existen, una...