PROCESOS QUÍMICOS INDUSTRIALES

Solubilidad de Sólidos en líquidos La capacidad de una sustancia para disolverse en otra se llama solubilidad . La variación de solubilidad está relacionada con el calor absorbido o desprendido durante el proceso de disolución. Si durante el proceso de disolución se absorbe calor la solubilidad crece con el aumento de la temperatura, y por el contrario, si se desprende calor durante el proceso de disolución, la solubilidad disminuye con la elevación de temperatura. La presión no afecta a la solubilidad en este caso. Curvas de enfriamiento En la curva de enfriamiento de una mezcla simple, la solución líquida comienza a enfriarse, disminuyendo su temperatura a cierta velocidad (d). A una determinada temperatura comienza a separarse un sólido formado por alguno de los componentes puros. El congelamiento es un fenómeno exotérmico y por eso la velocidad de enfriamiento disminuye (e). A medida que el sólido se separa, la composición del líquido se hace más rica en el otro componente y su tem...

Disolución Una disolución es la mezcla homogénea constituida por dos o más componentes que no reaccionan entre sí. Sistemas de líquidos miscibles. Disolución Ideal. Ley de Raoult La Miscibilidad es un término que se refiere a la característica de líquido para mezclarse en todas las proporciones, formando una solución homogénea. En principio, el término se aplica también a otras fases (los sólidos y los gases), pero el foco principal está en solubilidad de un líquido en otro. El Agua y etanol, por ejemplo, son miscibles puesto que se mezclan en todas las proporciones. Si un soluto tiene una presión de vapor medible, la presión de vapor de su disolución siempre es menor que la del disolvente puro. De esta forma la relación entre la presión de vapor de la disolución y la presión de vapor del disolvente depende de la concentración del soluto en la disolución. Esta relación entre ambos se formula mediante la Ley de Raoult : Donde: Pvi= Presión de vapor del componente “i” en la mezcla. Pvoi...

La energía libre o también conocida como la energía de Gibbs ,  es una función de estado extensiva con unidades de energía, a presión y temperatura constantes, que da la condición de equilibrio y de espontaneidad para una reacción química.  La combinación de variables U + p V — T S aparece con frecuencia y se designa por el  símbolo especial G. Por definición. G = U + p V - T S = H - T S = A + pV.  Si ∆G < 0 proceso espontáneo  ∆G > 0  proceso no espontáneo Si ∆G =0 los procesos directos e inversos tienen la misma tendencia a producirse, por lo que el sistema se encuentra en equilibrio. Las energías libres molares también reciben el nombre de potenciales químicos µ.  El sentido físico del potencial químico es la variación de energía libre del sistema correspondiente a un cambio infinitesimal en el número de moles del constituyente i cuando la presión, temperatura y cantidad de moles de los otros constituyentes se mantienen constantes µi = Gi Un ...

El equilibrio de fases es el estudio que se encarga de conocer el equilibrio que existe en los diferentes estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso). Dicho equilibrio se define como una etapa donde el potencial químico de cualquier componente presente en el sistema permanece estable con el tiempo. Una fase se refiere a la forma de la materia que es uniforme y homogénea química y físicamente. El equilibrio de fases tiene una amplia gama de aplicaciones en industrias que incluyen la producción de diferentes alótropos de carbono, la reducción del punto de congelación del agua mediante la disolución de sal (salmuera), la purificación de componentes por destilación, el uso de emulsiones en la producción de alimentos, la industria farmacéutica, etc. Regla de las Fases de Gibbs Esta regla define las condiciones de equilibrio en términos de las relaciones entre el número de fases y la composición de un sistema, su objetivo es determinar el número mínimo de variables necesarias para des...

En física, se conoce como efecto Joule-Thomson o efecto Joule-Kelvin al proceso en el cual la temperatura de un sistema disminuye o aumenta al permitir que el sistema se expanda libremente, manteniendo la entalpía constante.  En cuanto al coeficiente de Joule-Thomson , podemos definirlo como la velocidad de cambio de la temperatura del gas frente a una disminución de la presión en condiciones de entalpía constante y, como bien indica su definición, involucra las variables de temperatura y presión. Para una presión constante, un gas tendrá una temperatura de inversión Joule-Thomson sobre la cual, al comprimirse el gas, causará un aumento de temperatura y, por otro lado, la expansión del gas producirá un enfriamiento. Para el caso de la temperatura, en la mayoría de los gases, a presión atmosférica, esta suele ser bastante alta, mucho mayor que la temperatura ambiente y por esta razón, la mayoría de los gases se enfrían al expandirse. El coeficiente Joule-Thomson es positivo para t...

Las leyes de los gases y la teoría cinética molecular suponen que las moléculas en estado gaseoso no ejercen fuerza alguna entre ellas, ya sean de atracción o de repulsión. Otra suposición es que el volumen de las moléculas es pequeño, y por tanto despreciable, en comparación con el recipiente que los contiene. Un gas que satisface estas condiciones se dice que tiene un comportamiento ideal . Para explicar el comportamiento de los gases, se desarrollaron distintas ecuaciones matemáticas empleando herramientas estadísticas. Sin embargo, fue necesario simplificar y modificar estas ecuaciones porque no funcionaban para todos los tipos de gases, por lo que se definieron distintos modelos de gases, gas ideal y gas real . Un gas ideal es un gas teórico compuesto de partículas que se mueven al azar y que no interactúan entre ellas. Los gases en general se comportan de manera ideal cuando se encuentran a altas temperaturas y bajas presiones. Esto es debido a la disminución de las fuerzas in...