Ecuacin de AntoineDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a: navegacin, bsqueda La ecuacin de Antoine[1] describe la relacin entre la temperatura y la presin de saturacin del vapor de sustancias puras. Se deduce de la relacin de Clausius-Clapeyron.Ecuacin[editar]Formulacin actual[editar]

o

siendo: P, presin, generalmente en mmHg; T , temperatura, generalmente en C; A , B y C parmetros empricos, especficos para cada sustancia.Hay tambin una forma simplificada de la ecuacin con C = 0 , llamado ecuacin de August, en honor del fsico alemn Ernst Ferdinand August (1795 - 1870):

o

La ecuacin de August describe una relacin puramente lineal entre el logaritmo de la presin y la inversa de la temperatura, no tiene en cuenta la variacin de la calor latente de evaporacin con la temperatura, mientras que la ecuacin de Antoine toma esto en cuenta. En el caso en que las variaciones no son elevadas se puede emplear la ecuacin de August.Se debe prestar especial atencin al hecho de que la ecuacin de Antoine no slo depende de la unidad de medida elegido para representar las constantes A, B y C, sino tambin de la base del logaritmo: de hecho, dependiendo de la fuente, el logaritmo en la frmula puede ser un logaritmo decimal (base 10) o un logaritmo natural (en base e).Temperatura de forma explicita[editar]La ecuacin de Antoine se puede reorganizar para que la temperatura se puede calcular como una funcin de la presin.

Ecuacin original[editar]Antoine utiliz la forma:

Mediante las conversiones::

:

:

obtenemos la forma actual.Con los valores dados para el benceno por Antoine A = 1,1650, D = 5,8524 y C = 216 se obtiene de 80 C, una presin de vapor del benceno de: P= 762,5 mmHg, aproximadamente la presin atmosfrica.Rango de utilizacin[editar]Por lo general, la ecuacin de Antoine no se puede utilizar para describir con suficiente precisin toda la curva presin de vapor saturado desde el punto triple al punto crtico. Por lo tanto generalmente se emplean varios conjuntos de parmetros para un solo componente. Un conjunto de parmetros de baja presin para describir la curva de presin de vapor hasta el punto de ebullicin normal y el segundo conjunto de parmetros se utiliza desde el punto de ebullicin normal al punto crtico. En la zona de solapamiento de los parmetros surgen inconsistencias, la aplicacin en esta zona de la ecuacin de Antoine es problemtica. Variacin tpica del ajuste de parmetros en toda la gama (datos experimentales del benceno) Desviacin del ajuste de la ecuacin de August(2 parmetros) Desviacin del ajuste de la ecuacin de Antoine(3 parmetros) Desviacin del ajuste de la ecuacin de DIPPR 101(4 parmetros)Ejemplo[editar]Parmetros[editar]ABCT min. CT max C

Agua8.071311730.63233.4261100

Agua8.140191810.94244.48599374

Etanol8.204171642.89230.300-5780

Etanol7.681171332.04199.20077243

Las constantes se dan en C y mmHg.Clculos[editar]Para el etanol la temperatura normal de ebullicin es TB = 78,32 C. Obteniendo:

(760 mmHg = 101,325 kPa = 1,000 atm = presin atmosfrica normal)Este ejemplo muestra el grave problema causado por el uso de dos conjuntos diferentes de coeficientes. La presin de vapor descrita no es continua -en el punto de ebullicin normal los dos conjuntos dan resultados diferentes. Esto causa graves problemas en las tcnicas computacionales que se basan en una curva de la presin continua de vapor.Existen dos soluciones posibles: El primer enfoque utiliza un conjunto de parmetros de Antoine nico ms de un rango de temperatura ms grande y acepta la desviacin entre el aumento de las presiones de vapor calculados y reales. Una variante de este enfoque nico conjunto est utilizando un conjunto de parmetros especial preparado para el rango de temperatura examinado. La segunda solucin es cambiar a otra ecuacin presin de vapor con ms de tres parmetros. Comnmente utilizados son simples extensiones de la ecuacin de Antoine (ver abajo) o las ecuaciones de DIPPR o Wagner.[2]Unidades[editar]Los coeficientes de la ecuacin de Antoine se dan normalmente en mmHg -an hoy en da donde el SI recomienda pascales. El uso de unidades pre-SI slo tiene razones histricas y se origina directamente de la publicacin original de Antoine.Sin embargo, es fcil convertir los parmetros a diferentes unidades de presin y de temperatura. Para pasar de grados Celsius a Kelvin es suficiente restar 273,15 del parmetro C. Para cambiar de milmetros de mercurio a pascales es suficiente con agregar al parmetro A el logaritmo comn de la divisin de ambas unidades:

Los parmetros para C y mmHg del etanolABC

8.204171642.89230.300

se convierten en K y Pa enABC

10.329071642.89-42.85

El clculo del primer ejemplo con TB = 351.47 K se convierte en

Una simple transformacin similar se puede emplear para cambiar el logaritmo comn por el logaritmo natural. Es suficiente con multiplicar los parmetros A y B por ln 10 = 2,302585.El ejemplo de clculo con los parmetros convertidosABC

23.78363782.89-42.85

se convierte en

(Las pequeas diferencias en los resultados slo son causados por la limitada precisin de los coeficientes utilizados).Extensin de las ecuaciones de Antoine[editar]Para superar los lmites de la ecuacin de Antoine se utilizan alguna simple extensin de trminos adicionales: Los parmetros adicionales aumentan la flexibilidad de la ecuacin y permitir la descripcin de la curva de presin del vapor en todo el rango. Las formas de la ecuacin prolongados puede ser reducido a la forma original igualando los parmetros adicionales D, E y F a 0.Otra diferencia es que las ecuaciones extendidas utilizarla la funcin exponencial y el logaritmo natural. Esto no afecta a la forma de ecuacin.Vase tambin la ecuacin de Wagne.[3]

ECUACION DE ANTOINECALCULO DE LA PRESION DE VAPOR PARA SUSTANCIAS PURAS

ECUACION DE ANTOINE

log10 Pvap = A - [B / (T C + C)] bar

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BASE DE DATOS

Ref: POLING, BRUCE; PRAUSNITZ, JOHN & O'CONNELL, JOHN.

"The Properties of Gases and Liquids". 5th edition. McGraw Hill. New York. 2001

No.SUSTANCIAFORMULA A BC

1MetanoCH43.76870395.744 266.681

2EtanoC2H63.95405663.720 256.681

3PropanoC3H83.92828803.997 247.040

4n-ButanoC4H103.93266935.773 238.789

5n-PentanoC5H123.977861064.840 232.014

6n-HexanoC6H144.001391170.875 224.317

7n-HeptanoC7H164.020231263.909 216.432

8n-OctanoC8H184.050751356.360 209.635

9n-NonanoC9H204.073561438.030 202.694

10IsobutanoC4H104.00272947.540 248.870

11IsoctanoC8H184.038771335.220 213.415

12CiclopentanoC5H104.067831152.574 234.510

13CiclohexanoC6H123.930021182.774 220.618

14MetilciclopentanoC6H124.181991295.543 238.390

15MetilciclohexanoC7H143.982321290.968 223.701

16EtilenoC2H43.91382596.526 256.370

17PropilenoC3H63.95606789.624 247.580

181-ButenoC4H83.91780908.800 238.540

19cis-2-ButenoC4H84.00958967.320 237.873

20trans-2-ButenoC4H84.00827967.500 240.840

211-HexenoC6H124.181991295.543 238.390

22IsobutilenoC4H83.80956866.250 234.640

231,3-ButadienoC4H63.96640927.210 238.630

24CiclohexenoC6H10

25AcetilenoC2H23.67374528.670 228.790

26BencenoC6H63.985231184.240 217.572

27ToluenoC7H84.050041327.620 217.625

28EtilbencenoC8H104.068611415.770 212.300

29CumenoC9H124.061121460.766 207.830

30o-XilenoC8H104.097891458.706 212.041

31m-XilenoC8H104.140511468.703 216.120

32p-XilenoC8H104.104941446.832 214.627

33EstirenoC8H8

34NaftalenoC10H84.135551733.710 201.859

35BifeniloC12H104.188701841.480 185.150

36FormaldehidoCH20

37AcetaldehidoC2H40

38Acetato de MetiloC3H6O24.186211156.430 219.690

39Acetato de EtiloC4H8O24.133611195.130 212.470

40AcetonaC3H6O4.218401197.010 228.060

41Metil Etil CetonaC4H8O 4.138601232.630 218.690

42Eter dietlicoC4H10O4.109621090.640 231.200

43Eter metil t-butlicoC5H12O3.836481052.470 210.880

44MetanolCH4O5.202771580.080 239.500

45EtanolC2H6O5.336751648.220 230.918

461-PropanolC3H8O4.999911512.940 205.807

471-ButanolC4H10O4.649301395.140 182.739

481-HexanolC6H14O4.189481295.590 152.510

492-PropanolC3H8O5.242681580.920 219.610

50FenolC6H6O4.269601523.420 175.400

51EtilenglicolC2H6O2

52Acido ActicoC2H4O24.544561555.120 224.650

53Acido n-butricoC4H8O24.823401731.708 195.955

54Acido BenzoicoC7H6O2

55AcetonitriloC2H3N

56MetilaminaCH5N4.544201050.660 237.830

57EtilaminaC2H7N4.434001102.880 232.450

58NitrometanoCH3NO2

59Tetracloruro de carbonoCCl44.104451265.632 232.148

60CloroformoCHCl33.962881106.904 218.552

61DiclorometanoCH2Cl24.076221070.070 223.240

62Cloruro de metiloCH3Cl4.16533920.860 245.580

63Cloruro de etiloC2H5Cl4.090881020.630 237.570

64ClorobencenoC6H5Cl4.020121378.790 211.700

65ArgnAr3.74141304.227 267.320

66KriptnKr3.75560416.380 264.450

67XennXe3.76779566.282 258.660

68Helio 4He1.683608.155 273.710

69HidrgenoH22.9492867.508 275.700

70OxgenoO23.81634319.013 266.700

71NitrgenoN2 3.61947255.680 266.550

72CloroCl24.06280861.340 246.330

73Monxido de carbonoCO3.81912291.743 267.996

74Dixido de carbonoCO2

75Disulfuro de carbonoCS2

76Sulfuro de hidrgenoH2S 4.22882806.933 251.390

77Dixido de AzufreSO24.40720999.900 237.190

78Trixido de AzufreSO36.175751735.310 236.500

79Oxido NtricoNO5.86790682.939 268.270

80Oxido NitrosoN2O4.12884654.260 247.160

81Cloruro de hidrgenoHCl4.29490745.780 258.880

82Cianuro de hidrgenoCNH

83AguaH2O5.115641687.537 230.170

84AmonacoNH34.48540926.132 240.170

85Acido NtricoHNO3

86Acido SulfuricoH2SO4