5. Difusividad Gas y Liquido

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Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICADIFUSIVIDAD DE GASES Y LIQUIDOS

Grupo: 05-Q

Profesor: Ing. Jorge Lpez Herrera

Integrantes:Chuquihuamani Collantes, CesarHuamn Aliaga, AndrsPalomino Chauca, Jourch Valeriano (F)Paucar Blaz, Sasha VanessaTerrones Snchez, Cindy

2015

DIFUSIVIDAD DE GASES

I.- OBJETIVOS

Determinar de forma experimental el valor del coeficiente de difusividad de la acetona en aire.

II.MARCO TERICO

Difusin Molecular.- Es el mecanismo por el que se produce el movimiento de moleculas de un lugar a otro, basado en una fuerza impulsadora de diferencia de concentraciones.

Determinacin de Coeficientes de Difusin Molecular en Fase Gaseosa.- Esto depende de varios factores, como la temperatura, presin y la naturaleza de los componentes. Tiene unidades de rea por unidad de tiempo, se tienen 3 formas de obtener este coeficiente: A partir de datos ya establecidos A partir de ecuaciones empricas o experimentalesA partir de pruebas experimentales

Ecuaciones para la determinacin de la difusividad con el equipo ArmfieldSe parte de la ecuacin de difusin de gases:

Velocidad evaporacin = Velocidad de difusin

Donde:

Entonces, se obtiene:

Haciendo:

Reemplazando, se tiene:

Resolviendo se tiene:

Donde es el tiempo

III.- APLICACIONES INDUSTRIALES

Cromatografa

La cromatografa de gases es el procedimiento comnmente utilizado en el anlisis qumico. La muestra se transporta a travs de la columna por el flujo de fase inerte, mvil gaseosa. La propia columna contiene una fase lquida estacionaria que se adsorbe sobre la superficie de un slido inerte.

IV.- Procedimiento ExperimentalMateriales:Difusimetro ArmfieldCronometroMicroscopio vernierReactivos:AcetonaAgua

Calentar el agua hasta una temperatura de 40 C y con ayuda del interruptor del calentador, controlar que sta se mantenga constante. Con la ayuda de una jeringa, llenar parcialmente el tubo capilar con la sustancia voltil hasta que el nivel del lquido quede dos centmetros por debajo del extremo superior. Introducir el capilar en el bao de agua a temperatura constante, a travs del anillo de goma de la rosca metlica, enroscar y asegurarse que el capilar este en posicin normal frente al microscopio. Conectar un extremo del capilar al conducto de aire.

Ajustar la altura del microscopio para poder visualizar la altura del lquido dentro del capilar.Encender el interruptor de la bomba de aire, haciendo circular una suave brisa de aire por el extremo del tubo capilar.Con ayuda del microscopio, medir el descenso de nivel de la sustancia voltil en el capilar a intervalos regulares de tiempo.

V.-Clculos

Para el clculo de la difusividad de la acetona(A) en agua(B) usaremos la siguiente ecuacin:

.(1)

Evaluamos los datos y realizamos la grafica

Obtenemos la siguiente ecuacin Y = 2x106X 182367Igualamos a la siguiente ecuacin

Observamos que: 1/ = 2x106 seg/m2 = 5x 10-7 m2/seg Calculamos datos de la acetona a 40C =313K

(seg)(z-z0) m/(z-z0) m/seg00.11806000.1224918.03278712000.1249677.41935518000.12614285.7142924000.12918604.6511630000.13222727.2727336000.13526666.6666742000.13830434.78261PA1 = Pv = 0.0558 atm Con la ecuacin de Antoine: PA2 = 0 atm A = 7.11714 B = 1210.595 C = 229.664M = 58.05 g/mol Log(P) = A B/(T + C) P = 0.558 atm R = 82.05 atm.cm3 / mol.K

Hallamos la densidad:

Datos a 313 K:

Reemplazamos: acetona = 0.7694 g/cm3

Hallamos PB1 y PB2PA1 + PB1 = 1 atm 0.558 + PB1 = 1 atm PB1 = 0.442 atmPA2 + PB2 = 1 atm PB2 = 1 atm

Reemplazamos en la ecuacin (1):

C1= 1.2332C3= 508.2C2= 0.25886C4= 0.2913

DAB = 5x 10-7 m2/seg x 0.7694 g/cm3 x 82.05 atm.cm3/mol.k x 313k 2 x 1atm x 58.08 g/mol x Ln(1atm/0.442atm)

DAB = 1.0417x10-4 m2/seg

III.- APLICACIONES INDUSTRIALES

*La glucosa lquida o jarabe de glucosa

La glucosa lquida o jarabe de glucosa es un lquido viscoso derivado de la glucosa. Esta es un monosacrido o una forma de azcar que se encuentra en las frutas y en la miel. La glucosa lquida es una mezcla de maltosa, dextrinas y dextrosa, soluble en glicerina y agua, tambin es ligeramente soluble en alcohol.

Las ventajas que ofrece el uso de glucosa lquida o jarabe de glucosa en la industria alimentaria son:

- Es muy resistente a la descomposicin- Mejores capacidades como edulcorante- Garantiza la ausencia de contaminantes que la azcar en grano puede contener por acumular los sacos en el piso.- Resiste el ataque de bacterias- No hay prdida de producto como la azcar contenida en sacos que puede derramarse al vaciar los sacos.- Requiere de poco tiempo para disolverse- Al no tener una textura granulada no requiere de altas temperaturas para manipularla.*Colorante alimentario

Los colorantes alimentarios son un tipo de aditivos alimentarios que proporcionan color a los alimentos (en su mayora bebidas), si estn presentes en los alimentos se consideran naturales y si por el contrario se aaden a los alimentos durante su pre-procesado mediante la intervencin humana se denominan artificiales. Suelen causar su efecto colorante en los alimentos ya en pequeas cantidades (apenas concentraciones de centenas de ppm). En la actualidad la industria alimentaria emplea los colorantes alimentarios con el objeto de modificar las preferencias del consumidor. El color es uno de los principales atributos para la preferencia de un alimento.

iv.- EQUIPOS Y MATERIALES

-Equipo De Difusin Liquida

-Conductmetro

-Agitador Magntico

-Agua Destilada

-Solucin De Nacl 2M

-Cronmetro

-Vaso de Precipitado

V.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

-Llenar el recipiente del equipo de medicin con agua destilada(1l).

-Agregar una solucin de nacl 2m en la celda de difusin.

-Colocar la celda de difusin dentro del equipo(clula de conductividad)para realizar mediciones de la conductividad a diferentes intervalos de tiempo cada 5 minutos.

-Registrar los datos obtenidos y mediante el empleo de la ecuacin.realizar los clculos de la difusividad y compararla con la obtenida de tablas.

VI.- CLCULOSY RESULTADOS

tuS046.45154.31020715248202692528530300353134033045346503605537360386VIII. BIBLIOGRAFA

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Fickwww.sc.ehu.es/sbweb/fisica/transporte/difusion/difusion.htmPERRY H. y Chilton, C:H. manual del Ingeniero Qumico.TREYBAL, ROBERT E. Operaciones de Transferencia de Masa. Editorial McGraw Hill. Segunda Edicin. Mxico DF, 1997