Sistemas Ternarios

“SISTEMAS TERNARIOS LÍQUIDO - LÍQUIDO”

NATALIA TEJADA PEÑA 43205321

VICTORIA EUGENIA VÉLEZ ZAPATA 43455682

PROFESOR:
LEONARDO BETANCUR CASTRILLÓN

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA
Medellín, 17 de septiembre de 2002

OBJETIVOS

✓ Realizar un diagrama ternario líquido-líquido con un par parcialmente miscibles.

✓Establecer líneas de enlace en este sistema.

TEORÍA CONCEPTUAL

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En los sistemas de tres componentes una sola fase posee cuatro grados de libertad, que son, la temperatura, presión y las composiciones de dos de los tres componentes. Este número de variables plantea una gran dificultad para representar las relaciones de fase. Por esa razón los datos en los sistemas ternarios se presentangeneralmente a cierto valor fijo de la presión, tal como la atmosférica, y a diversas temperaturas constantes. Se han propuesto diversos esquemas para representar bidimensionalmente los diagramas de equilibrio de los sistemas ternarios. De ellos el método del triángulo equilátero sugerido por Stokes y Roozeboom es el más general. En este método las concentraciones de los tres componentes a unapresión y temperatura dadas se grafican sobre un triángulo equilátero.

Cuando en el sistema de tres líquidos presenta un par (B y C) parcialmente miscible a una temperatura dada, si mezclamos cantidades relativas de los dos, de manera que se exceda los límites de solubilidad mutua, se obtendrán dos capas, una compuesta de una solución de B en C, la otra de C en B. Supongamos que ahora se agregaa la mezcla anterior un tercer líquido A, que es completamente miscible tanto en B como en C. la experiencia enseña que A se distribuirá entre dos capas y promueve una mayor miscibilidad de B y C. este incremento depende de la cantidad adicionada y de las cantidades de B y C presentes. Si se añade suficiente A, las dos capas pueden resultar modificadas dando una solución única compuesta de lostres líquidos.
Los cambios de miscibilidad producidos por adiciones progresivas de A a las mezclas de B y C pueden seguirse en el diagrama mostrado en la figura. Los puntos a y b designan las composiciones de las dos capas líquidas que resultan de la mezcla de B y C en alguna proporción global arbitraria tal como c, mientras que la línea Ac muestra la manera en que dicha composición cambia poradición de A. cuando se añade suficiente A para cambiar c a c1, las composiciones de las dos capas se desplazan desde a y b hasta a1 y b1. la línea a1b1 a través de c1 conecta las composiciones de las dos capas en equilibrio, y se denomina línea de unión o de enlace. De manera análoga se modifican las composiciones a a2, a3 y b2, b3, cuando las composiciones globales alcanzan los valores c2 yc3. Finalmente, en el punto b4 se ha agregado suficiente cantidad de A para formar una sola capa de esta composición, y de aquí que se obtiene sólo una composición única.

La línea de unión para b4 enseña que la composición de la capa más rica en B en el punto de completa miscibilidad no es idéntica a b4 sino a a4. Este hecho indica que la miscibilidad total se logra no por coalescencia de lasdos capas en una sola, sino por desaparición de la más rica en B. Esta miscibilidad completa por coalescencia de las dos capas tiene lugar únicamente en un punto del diagrama, D. En él las composiciones se hacen idénticas, y las dos soluciones se unen en una sola fase líquida de composición constante. Al punto D se le denomina punto crítico isotérmico del sistema, o punto de doblez, y se puedeobtener sólo agregando A a la mezcla única de B y C, esto es, d.
Cualquier mezcla de A, B y C de una composición global que se encuentra dentro del área de domo dará dos capas líquidas de composiciones dadas por la línea de unión apropiada por la composición de la mezcla. Por otra parte, cuando dicha composición global queda fuera de aquella área, se producirá únicamente una sola solución...