Precion de Vapor Listo para Imprim

 

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

E.A.P Ing. Textil y confecciones DEPARTAMENTO ACADEMICO DE FISICOQUIMICA

LABORATORIO DE FISICOQUIMICA

TEMA

REGLA DE FASES

PROFESOR

ING. ALEJANDRO YARANGO ROJAS

ALUMNOS

 

PORLLES CHAVARRIA, ELIANA

14170259

   

FECHA DE REALIZADO

02/06/2016

FECHA DE ENTREGA

09/06/2016 Ciudad Universitaria

 

 

INDICE

RESUMEN ......................................................................................................... 2  INTRODUCCION ............................................................................................... 3  PRINCIPIOS TEORICOS ................................................................................... 4  PRESION DE VAPOR ........................................................................................ 4  PRESION DE VAPOR .................................................................................... 4  CALOR LATENTE DE VAPORIZACION ............. .......................... .......................... ........................... .................. .... 6  DATOS ................................................................................................................ 7   ANALISIS Y DISCISION DE RESULTADOS RESULTADOS ...................... ................................... ........................... ................ .. 23  CONCLUSIONES ............................................................................................. 24  RECOMENDACIONES .................................................................................... 25  BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 26   APENDICE ............. ........................... .......................... ......................... .......................... ........................... ........................... ........................ ........... 27  CUESTIONARIO: ............................................................................................. 27 

1

 

 

RESUMEN 

Este experimento fue realizado a una temperatura del ambiente de 22ºC, a una presión de 756 mmHg y a 94%de humedad relativa. La presión que vamos a obtener en este experimento fue medida en mmHg, y es la presión de vapor de un líquido, en nuestro experimento este líquido es el agua, esta presión de vapor la hallaremos al momento en que el agua hierva a una temperatura aproximada de 100ºC, luego a medida que baja la temperatura iremos midiendo la presión de vapor mediante el método estático, mediremos la presión en cada variación de 1ºC hasta llegar a los 85ºC. Después de medir las temperaturas se hallará el calor molar de vaporización del agua a través del método analítico con ecuaciones y ayudándonos del gráfico generado al tabular el Logaritmo neperiano de la Presión en cada variación, por la inversa de la Temperatura. El calor molar de vaporizació vaporización n teórico según la ecuación de Clausius- Clapeyron nos resultó aproximadamente 10331.8463cal/mol. Se halló el % de error el cual fue de 3.23% usando el método gráfico y 4.53% utilizando el método analítico. Pudo haber errores al momento de hacer las lecturas en la medición por milímetros en el ascenso y descenso del mercurio.

2

 

 

INTRODUCCION 

Una de las aplicaciones de la presión de vapor es usado en un gran rango de industrias, las más comunes para el vapor son, por ejemplo, procesos calentados por vapor en fábricas y plantas, y turbinas impulsadas por vapor en plantas eléctricas, pero el uso del vapor en la industria se extiende más allá de las antes mencionadas.

Las aplicaciones de calentamiento para vapor a presión positiva se pueden encontrar en plantas procesadoras de alimentos, plantas químicas, y refinerías solo por nombrar algunas. El vapor saturado es utilizado como la fuente de calentamiento para fluido de proceso en intercambiadores de calor, reactores, reboilers, pre calentadores de aire de combustión, y otros tipos de equipos de transferencia de calor.

3

 

 

PRINCIPIOS TEORICOS 

PRESION DE VAPOR PRESION DE VAPOR Se le conoce también como presión de saturación es la  la  presión presión   en la cual la líquida  y el el  vapor  se encuentran en en  equilibrio dinámico; dinámico; siendo dependiente fase  líquida fase de la temperatura pero independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado liquido, proceso denominado "sublimación" o el proceso inverso llamado "deposición", también se produce una presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido

saturado y vapor saturado. dinámico   se alcanzará más rápidamente cuanta mayor sea la El equilibrio dinámico superficie de contacto entre el líquido y el vapor, pues así se favorece la evaporación del líquido; del mismo modo que un charco de agua extenso pero de poca profundidad se seca más rápido que uno más pequeño pero de mayor profundidad que contenga igual cantidad de agua. Sin embargo, el equilibrio se alcanza en ambos casos para igual presión.

Variación de la Presión de Vapor con la Temperatura:  La presión de vapor de un líquido, es constante a una temperatura dada, pero aumenta si lo hace la temperatura hasta el punto crítico del líquido. Cuando la temperatura es aumentada o mayor la porción de moléculas, estas toman la energía necesaria para hacer el cambio de líquido a vapor, y en consecuencia se precisa mayor presión para establecer un equilibrio entre el vapor y el líquido. Hay un ascenso lento a bajas temperaturas, y luego uno muy rápido r ápido como puede observarse como aumento de la pendiente de las curvas. Esta variación de la presión de vapor con la temperatura se expresa matemáticamente con la ecuación de Clausius-Clapeyron.

4

 

  Para la transición de líquidos a vapor P es la presión a la temperatura T, D H= D

Hv el calor de vaporización de un peso dado de líquido, y V1 = Vl el volumen del líquido, mientras que V2 = Vg  es el volumen del mismo pero de vapor. En consecuencia, para la vaporización la ecuación de Clausius-Clapeyron puede escribirse así:

 =   ∆     −   A temperatura no muy próxima a la crítica Vl es muy pequeña comparada con Vg  y puede despreciarse. Así a 100ºC, Vg del agua es 1671cc por gramo, mientras que Vi  es solo 1.04 cc por gramo. Además si suponemos que el vapor se comporta esencialmente como un gas ideal, entonces Vg por mol viene dada por Vg = RT/ P y la ecuación anterior se transforma en:

  = ∆    Esta ecuación es conocida como ecuación de Clausius-Clapeyron. Integrando se tiene:

  +     = − ∆  Donde:

∆ es la entalpía o calor molar de vaporización    / se obtiene una línea recta cuya pendiente es  (∆Hv/R), y a partir de esta se halla Hv. ∆

 Al plotear

 –

5

 

 

CALOR LATENTE DE VAPORIZACION La entalpía de vaporización o calor de vaporización es la cantidad de energía necesaria para que la unidad de masa (kilogramo, mol, etc.) de una sustancia que

se

encuentre

en equilibrio con

su

propio vapor a

una presión de una atmósfera pase completamente del estado líquido al

∆

estado gaseoso. Se representa por Hv, por ser una entalpía. El valor disminuye a temperaturas crecientes, lentamente cuando se está lejos del punto crítico, más rápidamente al acercarse, y por encima de la temperatura crítica las fases de líquido y vapor ya no coexisten. Generalmente se determina en el punto de ebullición de la sustancia y se corrige para tabular el valor en condiciones normales. Este calor latente d de e vaporiz vaporización ación se relaciona con el cambio de energía interna mediante:

∆ = ∆−∆  ∆

Donde a presiones moderadas, V = Vg es el volumen del vapor formado, ya que el volumen del líquido puede despreciarse, el volumen del vapor puede calcularse mediante la ley del gas ideal: nRT/P.

HJKKLLLL

6

 

 

DATOS

CONDICIONES DE LABORATORIO

TABLA 1 Presión (mmHg)

Temperatura (ºC)

Humedad Relativa

756

25

96%

DATOS EXPERIMENTALES

h(mm) T (K)

h1

T(ºC)

h2

h1+h2 Pman mmHg

Pv=PatmPman (mmHg)

99

372.15

7

5

12

744

98

371.15

17

15

32

724

97

370.15

28

27

56

700

96

369.15

38

37

76

680

95

368.15

48

47

96

660

94

367.15

59

56

108

648

93

366.15

62

62

124

632

92

365.15

71

70

142

614

91

364.15

79

78

156

600

7

 

 

90

363.15

90

89

180

576

89

362.15

103

102

206

550

88

361.15

110

109

220

536

87

360.15

116

114

232

524

86

359.15

125

124

250

506

85

358.15

135

134

270

486

84

357.15

143

142

286

470

83

356.15

148

148

296

460

82

355.15

155

154

310

446

81

354.15

162

161

324

432

80

353.15

171

171

342

414

TABLA 2

8

 

 

TABLA 3 (K)

P(mmHg)

Log P

1/T x10-3 

1

372.15

744

2.8715

2.687

2

371.15

724

2.8597

2.694

3

370.15

700

2.8451

2.702

4

369.15

680

2.8325

2.709

5

368.15

660

2.8195

2.716

6

367.15

648

2.8115

2.724

7

366.15

632

2.8001

2.731

8

365.15

614

2.7881

2.739

9

364.15

600

2.7782

2.746

10

363.15

576

2.7604

2.754

11

362.15

550

2.7404

2.761

12

361.15

536

2.7292

2.769

13

360.15

524

2.7193

2.777

14

359.15

506

2.7042

2.785

15

358.15

486

2.6866

2.792

16

357.15

470

2.6721

2.800

17

356.15

460

2.6628

2.808

18

355.15

446

2.6493

2.816

19

354.15

432

2.6355

2.824

20

353.15

414

2.6170

2.832

9

 

 

DATOS TEÓRICOS TABLA 4 -3

1

(K) 372.15

P(mmHg) 733.95

Log P 2.8657

1/T x10   2.687

2

371.15

707.98

2.8500

2.694

3

370.15

682.78

2.8342

2.702

4

369.15

658.34

2.8185

2.709

5

368.15

634.61

2.8025

2.716

6

367.15

611.61

2.7865

2.724

7 8

366.15 365.15

589.31 567.68

2.7703 2.7538

2.731 2.739

9

364.15

546.72

2.7378

2.746

10

363.15

526.41

2.7213

2.754

11

362.15

506.73

2.7048

2.761

12

361.15

487.67

2.6881

2.769

13

360.15

469.21

2.6714

2.777

14

359.15

451.33

2.6545

2.785

15

358.15

434.04

2.6375

2.792

16

357.15

417.30

2.6204

2.800

17

356.15

401.10

2.6033

2.808

18

355.15

385.43

2.5859

2.816

19

354.15

370.28

2.5685

2.824

20

353.15

355.63

2.5510

2.832

10

 

 

EJEMPLO DE CALCULOS

1.  Con los datos de presión de vapor y temperatura construya una gráfica de log P vs 1/T. Para ello tenemos:

a)  Primero calcular de la presión de vapor: vapor:

Pvapor=Patm- Pman Donde: P atm=756 atm  

T1=99ºC

Pvapor

= 756 – 12

=

 

T2=98ºC

Pvapor

= 756 – 32

=

 

T3=97ºC

Pvapor

= 756 –56

=

700 atm

 

T4=96ºC

Pvapor

= 756 –76

=

680 atm

 

T5=95ºC

Pvapor

= 756 –96

=

660 atm

 

T6=94ºC

Pvapor

= 756 –108

=

648 atm

 

T7=93ºC

Pvapor

= 756 –124 =

632 atm

 

T8=92ºC

Pvapor

= 756 –142 =

614 atm

 

T9=91ºC

Pvapor

= 756 –156

 

T10=90ºC

Pvapor

= 756 –180 =

576 atm

 

T11=89ºC

Pvapor

= 756 – 206=

550 atm

 

T12=88ºC

Pvapor

= 756 – 220 =

11

=

744 atm 724 atm

600 atm

536 atm

 

 

T13=87ºC   T14=86ºC

Pvapor Pvapor

= 756 – 232 = = 756 – 250 =

524 atm 506 atm

 

T15=85ºC

Pvapor

= 756 – 270 =

486 atm

 

T16=91ºC

Pvapor

= 756 –286 =

470 atm

 

T17=90ºC

Pvapor

= 756 –296 =

460 atm

 

T18=89ºC

Pvapor

= 756 – 310=

446 atm

 

T19=88ºC

Pvapor

= 756 – 324 =

432 atm

 

T20=87ºC

Pvapor

= 756 – 342 =

414 atm

 

b)  Una vez sabiendo las presiones, calcular el log de éstas.  

P1= 744 atm

logp1 =2.8715

 

P2= 724 atm

logp2 =2.8597

 

P3= 700 atm

logp3 =2.8451

 

P4= 680 atm

logp4 =2.8325

 

P5= 660 atm

logp5 =2.8195

 

P6= 648 atm

logp6 =2.8115

 

P7= 632 atm

logp7 =2.8001

 

P8= 614 atm

logp8 =2.7881

 

P9= 600 atm

logp9 =2.7782

 

P10=576 atm

logp10 =2.7604

 

P11=550 atm

logp11 =2.7404 12

 

 

 

P12=536 atm

logp12 =2.7292

 

P13=524 atm

logp13 =2.7193

 

P14=506 atm

logp14 =2.7042

 

P15=486 atm

logp15 =2.6866

 

P16= 470 atm

logp16=2.6721

 

P17= 460 atm

logp17 =2.6628

 

P18= 446 atm

logp18 =2.6493

 

P19=432 atm

logp19=2.6355

 

P20=414 atm

logp20 =2.6170

GRAFICA EXPERIMENTAL

13

 

 

Log P vs 1/T

y = -13,316x + 2888,6 R² = 0,9975

2,900 2,850 2,800 2,750 2,700

Log P

2,650 2,600 2,550 2,500 2,450        7         8         6   ,         2

       4         9         6   ,         2

        2         0        7   ,         2

        9         0        7   ,         2

        6        1        7   ,         2

       4         2        7   ,         2

       1         3        7   ,         2

        9         3        7   ,         2

        6        4        7   ,         2

       4        5        7   ,         2

       1         6        7   ,         2

        9         6        7   ,         2

GRAFICA TEORICA

14

       7        7        7   ,         2

       5         8        7   ,         2

        2         9        7   ,         2

        0         0         8   ,         2

        8         0         8   ,         2

        6        1         8   ,         2

       4         2         8   ,         2

        2         3         8   ,         2

 

 

Log P vs 1/T 2,900

y = -16,556x + 2884,7 R² = 0,9998

2,850 2,800 2,750 2,700 2,650 Log P

2,600

Linear (Log P) 2,550 2,500 2,450 2,400 2,350        7        4         2         9         8         9         0         0         6        7        7   ,         6   ,   ,   ,         2         2         2         2

        6        4        1         9        1         2         3         3        7        7        7        7   ,   ,   ,   ,         2         2         2         2

        6        4        1         9        4        5         6         6        7        7        7        7   ,   ,   ,   ,         2         2         2         2

       7        5         2         0        7         8         9         0        7        7        7   ,   ,   ,         8   ,         2         2         2         2

        8         6        4         2         0        1         2         3         8   ,         8   ,         8   ,         8   ,         2         2         2         2

RESULTADOS Y PORCENTAJE DE ERRORES EN LA EXPERIENCIA TABLA 5

% Error Método de la gráfica Método ecuación ClausiusClapeyron

3.23 % 4.53 %

2.  Calcule calor molar de vaporización muestra, empleando los datoselde la gráfica y por la ecuacióndedelaClausius-Clapeyron. 15

 

 

1º Método: Por medio de la gráfica calcularemos el ∆Hv. a.  Primero hallaremos el ∆Hvexperimental   

Se puede observar que la gráfica tiene una tendencia lineal:

 =   + + ……(1) Donde: “m” es la pendiente. 

 

Se sabe que la ecuación de Clausius- Clapeyron es:

log = .∆ .  +  ….. (2)   

Entonces al comparar (1) con (2) nos damos cuenta que:

∆  =   2.3   

De la gráfica tenemos el valor de m (pendiente). Tomando como referencia dos puntos podremos hallar la m del gráfico:

Punto5 = (0.002717, 2.800) Punto6= (0.002725, 2.792)

  −2.786−2.802  = 2000   = 0.002725−0.002717 Es así que: 16

 

 

∆.  = 2000  2.3  ∆  = 2000  2.3 1.987       ∆ = ../  b.   Ahora  

hallaremos el ∆Hv ∆Hvteórico 

Tomando como referencia dos puntos podremos hallar la m: P1 = (0.002688, 2.865) P3= (0.002703, 2.834)

  −2.834−2.865    = 0.002703−0.002688  = 2066.67   

Es así que:

∆2.3    = 2066.67  ∆  = 2066.67      2.3 1.987  ∆ = ./  2º Método: Por medio de la ecuación de Clausius-Clapeyron  P V 

 H   2,3( R) log(  P 

2

V 

V 1

17

  T  T    ) T  2 1T     2 1  

 

 

RESULTADOS

 

T1=372 K

P1=756 mmHg

 

T4=369 K

P4=680 mmHg

   662 372∗369 ∆ = 2.3 (1.987 .) log log((756)  ((369−372)   ∆ = 12065.6179 /   

T2 = 371 K

P2 = 724mmHg

 

T4 = 369 K

P4 = 680 mmHg

   662 371∗369 log(( )  (( ∆ = 2.3 (1.987 ) log )   . 710 369−371 ∆ = 9509.7602 /   

T9 = 341 K

P9 = 600 mmHg

 

T10 = 363 K

P10 = 576mmHg

∆ = 2.3 (1.987 .    ) log( log (600  (363−341 341∗363 )   576) ( 18

 

 

∆ = 9420.1607 /     .  / / ∆ = . RESULTADOS

 

T1= 372K

 

T2= 371K

P1=733.24 mmHg P2= 707.27 mmHg

   ) log 372∗371 )   log((733.24 (  ∆ = 2.3 (1.987 . ) ( 707.27 372−371 ∆ = 9877.78 /   

T1= 372K

 

T4= 369K

P1=733.24 mmHg P4= 657.62mmHg

   733.24 372∗369 ∆ = 2.3 (1.987 .) log log((657.62)  ((372−369)   ∆ = 9885.84 /   

T2= 371K

 

T4= 369K

P2=707.27 mmHg P4= 657.62mmHg

19

 

 

   707.27 371∗369 log((657.62)  ((371−369)   ∆ = 2.3 (1.987 .) log ∆ = 9888.34 /    = . /  ∆ ó 

3.  Establezca una expresión matemática de variación de la presión de vapor con la temperatura La ecuación de Clausius-Clapeyron es una ecuación lineal, es por ello que se compara de la siguiente forma:

 =   ++  1 Hv  = 2.3 .    +   

20

 

 

Resultando:  Y= Log P

 = .…….m= −2000   

X=1/T Reemplazando con los datos que tenemos, podemos despejar la constante c.

 = −2000 1 +    =  + 2000 2000  ……(*)   

P1=744 mmHg

T1= 372 K

Reemplazando en (*): C1= Log (744) +2000*(1/372) C1= 8.2549  

P2= 724mmHg

T2=371 K

Reemplazando en (*): C2= Log (710) + 2000*(1/371) C2=8.2421  

P3= 700mmHg

T3= 370 K

Reemplazando en (*): C3= Log (692) + 2000*(1/370) C3=8.2455

21

 

 

Obtenemos:

Cprom=8.2475 Entonces la ecuación de Clausius –Clapeyron se define como:

 = − .  +.  CALCULO % DE

%E =  EETerE −TerEexper   .100%  1ª Método: Mediante la gráfica obtuvimos:

∆ = ./  ∆ = ./   |  |9444.87−9140.20 | 9444.87−9140.20| %E = 9444.87   .100%  % = ..   2º Método: Mediante la ecuación de Clausius-Clapeyron obtuvimos:

∆  = ./  ∆ = ./   | | 9883.98−10331.85 %E = 9883.98   .100%  % = ..   ó

22

 

 

ANALISIS Y DISCISION DE RESULTADOS  

 

Como se o observa bserva en la realización d de e los cálc cálculos, ulos, estos dependen de los valores de temperatura y de las diferencias de altura en el mercurio medidos durante la práctica de laboratorio. Si estos datos no fueron tomados con suficiente precisión, los resultados obtenidos en los cálculos no serán muy precisos.

 

El calor molar de va vaporización porización y la c constante onstante C fueron h hallados allados de la expresión lineal de la gráfica antes mencionada, mediante el método de los mínimos cuadrados.

 

Cada vez que la temperatura desciende un grado la lectura del manómetro desde desde un nivel de partida, iguales en ambas ramas del manómetro, asciende en una y desciende en la otra; se puede apreciar que a medida que desciende la temperatura aumenta su lectura manométrica, cuya cuya suma de las medidas (ascenso y la de descenso), después de una lectura de 10 grados es igual numéricamente a la presión de vapor del agua a la temperatura final.

 

Es te método nos dio como porcentaje d de e error 3.23%.

 

Es posible que existieran imprecision imprecisiones es en el ojo humano y en la persona que marcaba la posición del mercurio.

 

El porcentaje de error que obtuvimos obtuvimos para la ental entalpía pía de vaporiz vaporización ación es de 3.23 % con el método gráfico y 4.53 % con el método analítico.

23

 

 

CONCLUSIONES 

 La

presión de vapor es independiente de las cantidades relativas de

líquidos y de vapor pr presentes. esentes.  

Cada líquido tiene su presión de vapor cara característico cterístico a una determi determinada nada temperatura.

 

La presión d de e vapor de un líquido es directamente propo proporcional rcional a la temperatura.

 

La presión manométrica es inversamente proporcional a la temper temperatura. atura.

 

Los calores latentes se obtienen generalmente por evaporación a 1 atmósfera de presión.

24

 

 

RECOMENDACIONES 

La temperatura no debe de exceder a los 100 °C pues no permitiría los

 

   

resultados óptimos en el experimento.  Al llegar a 100°C retirar la cocinilla para evitar sobrecalentamiento. Terminado el experimento cerrar la llave que conecta el manómetro con el balón, y dejarla abierta al ambiente la salida del balón, así al evitar que el mercurio pueda pasar al balón.

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BIBLIOGRAFIA 

 

BURNS, RALPH A. Fundamentos de Química Segunda Edición, México 1996.

Págs. 388 - 394 

 

PERRY, Robert y CHILTON, Cecil. Biblioteca del Ingeniero Químico. Segunda Edición, Juárez (MEXICO), McGraw-Hill, 1987. Págs. 3-307, 308.

 

PONS MUZZO, Gastón. Fisicoquímica. Tercera Edición, Lima (PERU),1975. Págs. 205-220.

 

WATSON, Hougen. Principios de los Procesos Químicos. Primera Edición, Barcelona (ESPAÑA) ,1975. Págs. 81-90.

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APENDICE   CUESTIONARIO:

1) Analice la relación que existe entre los valores del calor molar molar de vaporización y la naturaleza de las sustancias. Todos los sólidos y líquidos producen vapores consistentes en átomos o moléculas que se han evaporado de sus formas condensadas. Si la sustancia, sólida o líquida, ocupa una parte de un recipiente cerrado, las moléculas que escapan no se puede pueden n difundir ilimitadamente s sino ino que se acumulan en el esp espacio acio libre por encima de la superficie del sólido o el líquido, y se establece u un n equilibrio dinámico entre los átomo átomos s y las moléculas que escapan del líquido o sólido y las que vuelven a él. La presión correspondiente a éste equilibrio es la presión de vapor y depende solo de la naturalez naturaleza a del líquido o s sólido ólido y de la te temperatura, mperatura, pero no depende del volumen de vapor; por tanto, los vapores saturados no cumplen la ley de Boyle  – Mariotte.

Trouton encontró que para la mayoría de líquidos, la relación entre la entalpía molar de vaporización y la temperatura normal de ebullición

(Hºvap/Tºe) era aproximadamente aproximadamente 92K. Se sabe que Hºvap/Tºe=Sºvap. Es decir, la relación de Trouton es una medida del aumento del desorden al tomar 1 mol de partículas empaquetadas en el estado líquido y separarlas en el estado gaseoso. Algunos líquidos, como el agua, presentan relaciones Hºvap/Tºe elevadas porque son sustancias con partículas fuertemente asociadas en el estado líquido (p.ej. mediante enlace de hidrógeno), es decir, con un estado líquido normalmente ordenado.

27

 

 

variación de la presión presión de vapor con con la presión externa.  2) Analice la variación La presión atmosférica, la presión de vapor y la temperatura están relacionadas muy íntimamente. En el proceso de ebullición se forman burbujas de vapor a través de la masa del líquido. En otras palabras ocurre una evaporación en todas las l as partes del líquido (no solo en la superficie superior).

La razón de que esto ocurra solamente cuando la presión de vapor iguala a la presión atmosférica es fácil de entender. A fin de que se forme y crezca una burbuja, la presión de vapor dentro de la l a burbuja debe ser por lo menos igual a la presión que el líquido ejerce sobre ella. Esta presión a su vez es igual a la presión de la atmósfera, más la presión muy pequeña debida al peso del líquido que está encima de la burbuja. Por lo tanto la formación de la burbuja y la ebullición solo ocurre cuando la presión de vapor del líquido es igual a la presión de la atmósfera cuando el líquido no llega a evaporizarse sobre su punto de ebullición, se produce un sobrecalentamiento al seguir suministrándose calor, esto es al alcanzar una temperatura mayor que su punto de ebullición, cuando finalmente se produce la formación de la burbuja de un líquido líquido sobrec sobrecalentado, alentado, esto oc ocurre urre con violencia casi explosiva porque la presión de v vapor apor de las burbujas incide e en n mucho con la presión atmosférica, tal ebullición violenta se llama barboteo.

3) Explique el método de saturación gaseosa para determinar la presión de vapor de los líquidos.  28

 

 

El método de saturación gaseosa es utilizado especialmente para disoluciones y sales hidratadas. Se envía una corriente de gas portador inerte sobre la sustancia para que aquel se sature de vapor de ésta. La medida de la cantidad de sustancia transportada por un volumen conocido de gas portador puede realizarse o bien mediante su recogida en un sifón adecuado o bien mediante una técnica analítica acoplada.  Así se puede calcular después después la presión de v vapor apor a una temperatura dada. Este método lo propus propuso o Walker, es muc mucho ho más elaborad elaborado. o. Si Pt es la presión pr esión en el aparato en condiciones de saturación, Ng los moles de gas que pasan por él, y Nv = Wv/Mv él número de moles de vapor colectado. Entonces la presión parcial del vapor   P P que es igual a la de vapor del líquido en la condición de saturación es:

P = (Nv) / (Ng+Nv).Pt

Intervalo recomendado: de 10 - 4 hasta 1 Pa. Este método puede utilizarse también en el intervalo de 1 a 10 Pa siempre que se tenga cuidado.

Aparato:  El aparato utilizado en el presente método se compone típicamente de cierto número de elementos que se representan y se describen a continuación:

 

G as inert inerte: e:  El gas de arrastre no debe reaccionar químicamente con la sustancia sustancia problema. El nitróg nitrógeno eno sirve en la m mayoría ayoría de lo los s casos pero, a veces, pueden ser necesarios otros gases. El gas elegido debe estar seco.

 

Control de flujo gaseoso:   El sistema de control adecuado de gases es indispensable para lograr un flujo constante y determinado a través de la columna de saturación.

29

 

 

 

C olecto olectores res de vapor: vapor:  Su elección depende de las características de la muestra, así como el método de análisis utilizado. El vapor debe recogerse cuantitativamente y de manera que permita el análisis posterior. Con determinadas sustancias, se utilizarán colectores con líquidos como el hexano o el etilenglicol. Con otras, se podrán utilizar absorbentes líquidos. Como alternativa a la recogida de vapor y su análisis posterior, pueden utilizarse técnicas t écnicas analíticas incorporadas en serie, como la cromatografía, para determinar la cantidad de material arrastrado por una cantidad conocida de gas de arrastre. Además, puede medirse la pérdida de masa de la muestra.

 

Intercambiador de calor:   Para determinaciones a diferentes temperaturas, quizás sea necesario incluir en el aparato un intercambiador de calor.

 

Columna de saturación:   La sustancia problema se deposita a partir de una solución sobre un soporte inerte, que se introduce una vez recubierto en la columna de saturació saturación. n. Las dimensiones de ésta y la velocidad de la salida deben elegirse de forma que garanticen la saturación completa del gas de arrastre. En las determinaciones efectuadas a temperaturas superiores a la del ambiente, se debe calentar el espacio entre la columna y los colectores para impedir la condensación de la sustancia. Con el fin de disminuir el arrastre de masa debido a la difusión, puede colocarse un capilar tras la columna de saturación.

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