Punto Triple

QUIMICA INDUSTRIAL 1 PRACTICA 6 PUNTO TRIPLE

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APLICACIN INDUSTRIAL DEL PUNTO TRIPLE

Generalmente el punto triple tiene aplicaciones industriales en la industria alimenticia y

farmacutica, as como laboratorios de metrologa, de anlisis, la cual es la aplicacin que se

explicara a continuacin:

Es importante calibrar termmetros de resistencia de platino entre 40C y 120C con una

incertidumbre de 0,01C. Los termmetros de resistencia industriales (TRIs), se caracterizan por

polinomios con cuatro coeficientes a determinar a partir de la medicin de la resistencia en por lo

menos cuatro temperaturas conocidas. Para ello es prctico contar con cuatro puntos fijos

termomtricos. Los tpicamente usados en termometra son el punto triple de mercurio

(38,8344C) (1), el punto del hielo (0C) (1), el punto de fusin de Ga (29,7646C) (1) y el punto de

solidificacin del Indio (156,5985C) (1), adems se requiere el clculo del punto triple del Succino

nitrilo extrapolando el resultado hasta 120C con lo anterior se evita entonces exponer el

termmetro a temperaturas superiores a las normales de trabajo, lo que mejora su estabilidad.

A continuacin se presenta un ejemplo del equipo que se usa en la industria para la

obtencin del punto triple el primero dibujo corresponde a unas celdas construidas de boro

silicato, mientras que el segundo dibujo corresponde al diagrama del aparato para mantener las

condiciones idneas para la obtencin del punto triple, dicho aparato tiene un tubo de calor.


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PUNTO TRIPLE TERICO DEL BENCENO ()

= 3.8 = 38

= 5.5 = 278.5K

CLCULOS

Equipo 1

= 585

=

= 585 340 = 245 = 2.45

Equipo 2

= 585

=

= 585 550 = 35 = 3.5


3

Equipo 3

= 585

=

= 585 550 = 35 = 3.5

Equipo 4

= 585

=

= 585 590 = 5 = 0.5

COMPARACIN DE TABLAS EXPERIMENTALES

EQUIPO () () () ()

1 4 2 340 585 2 1 4 550

3 5 4 550

4 1 0.5 590

La tabla anterior nos muestra los datos obtenidos de cada uno de los equipos al realizar el

experimento de punto triple en el laboratorio, en la tabla se observa que el valor experimental de

la presin del equipo uno solo se aproxima un poco al valor terico, en lo que respecta a la

temperatura sucede exactamente lo mismo, en general eso es lo que se observa en cada uno de

los equipos. Siendo los equipo tres el que ms se aproxima al valor terico del punto triple del

benceno, por otra parte los valores de la presin absoluta son valores redondeados, los valores sin

redondear se encuentran en los clculos, finalmente los valores del equipo 1 se alejan demasiado

de los valores tericos quizs esto se deba a problemas de medicin.


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Errores experimentales (Presin)

Se tiene que:

=

100%

Equipo 1

= 3.8 2.45

3.8 100%

= . %

Equipo 2

= 3.8 3.5

3.8 100%

= . %

Equipo 3

= 3.8 3.5

3.8 100%

= . %

Equipo 4

= 3.8 0.5

3.8 100%

= . %


5

Errores experimentales (Temperatura)

Se tiene que:

=

100%

Equipo 1

= 5.5 4

5.5 100%

= . %

Equipo 2

= 5.5 1

5.5 100%

= . %

Equipo 3

= 5.5 5

5.5 100%

= . %

Equipo 4

= 5.5 1

5.5 100%

= . %

En los errores tanto para la presin como para la altura se puede observar que no existe

una gran diferencia significativa entre cada uno de ellos, sin embargo en donde si se observa un

error bastante grande es en el equipo 4, probablemente esto se deba a un error de medicin

cuando se midi la diferencia de alturas.


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GRAFICAS DE PUNTO TRIPLE

Equipo 1

Equipo 2


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Equipo 3

Equipo 4


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GRADOS DE LIBERTAD

Es el nmero mnimo de variables independientes (, , , ) que deben especificarse a fin

de definir completamente las restantes del sistema, o bien, es el nmero de variables intensivas

de estado (, , , ), que pueden ser variados independientemente sin cambiar el nmero de

fases.

COMPONENTE

Es el mnimo nmero de sustancias diferentes que pueden definir la composicin de las

fases de un sistema. Tambin se explica que los componentes son aquellos constituyentes del

sistema, cuyas concentraciones pueden ser variadas independientemente en varias fases.

FASE

Una fase se define como la parte de un sistema que es macroscpica uniforme, en forma

total, tanto en composicin qumica como en propiedades fsicas. Se dice que un sistema que se

compone de una sola fase es homogneo y que el que tiene dos o ms fases es heterogneo.

Las diferentes fases de un sistema dado se distingue por medio de de cambios claros y casi

siempre bruscos en las propiedades fsicas; que se producen en los lmites entre las fases. Un

ejemplo claro es un slido suspendido en un liquido, por ejemplo, el hielo en el agua .En este caso,

la diferencia entre las fases solida (hielo) y liquida (agua) es inminentemente visible

REGLA DE LAS FASES DE GIBBS

La regla de la fase relaciona las condiciones que se deben especificar, a fin de de describir

totalmente un sistema en equilibrio. El gran cientfico norteamericano Josiah Willard Gibbs fue

quien derivo esta simple generalizacin en 1876.

Esta regla nos define los grados de libertad que posee el sistema dependiendo del tipo de

variables que consideremos. Establece la siguiente relacin:

= + 2

De donde:

= Nmero de grados de libertad

= Nmero de componente

= Nmero de fases presentes

2 = Es el nmero de variables de estado del sistema (temperatura y presin)


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En los casos experimentales que nosotros trataremos, el efecto de la variacin de la

presin es despreciable, as establecemos que: = 1 = durante todo el

experimento. As pues, la regla de las fases queda establecida para nuestros propsitos empricos

como:

= + 1

CONCLUSIONES

La prctica de punto triple, ayudo a tener una mayor comprensin acerca del tema, al

realizar la prctica, primero se tuvo que enfriar el benceno ya que esto permitira observar, el

punto triple del benceno, adems de que para acelerar el proceso de enfriamiento agregamos sal

al hielo. Para lograr observar el punto triple, el experimento se intento aproximadamente 3 veces,

siendo la ltima vez cuando se logro observar el punto triple (se adjunta una foto del punto triple).

Los resultados que se obtuvieron en el laboratorio son los siguientes:

EQUIPO () () 1 4 2 2 1 4 3 5 4 4 1 5

En los errores experimentales los valores obtenidos no son muy grandes, siendo una

excepcin, el equipo 4 el cual tiene errores por arriba del ochenta por ciento, esto se puede deber

a errores de medicin en la diferencia de alturas.

Para finalizar cabe mencionar que la realizacin de la prctica fue muy interesante, porque

se pudo observar un equilibrio entre los 3 estados de la materia que son lquido, solido y gas. Sin

ms que decir esas son las conclusiones de la prctica de punto triple.

Bibliografa

Perry and Chilton, Chemical Engineers Handbook, Mc. Graw-Hill, Kogakusa.

Samuel Glasstone, Tratado de Qumica Fsica


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APNDICE

Fotografas


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Punto Triple

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