Estudio termodinámico del efecto salino en la refracción y el volumen de exceso molar en la mezcla etanol-agua

• Autores: Baldeón Timoteo, Nataly, Gonzáles Pizarro, Lucero
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2015
• Institución: Universidad Nacional del Centro del Perú
• Repositorio: UNCP - Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.uncp.edu.pe:20.500.12894/1009
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12894/1009
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Efecto salino; Refracción; Volumen molar

Actualmente existe mayor demanda para obtener etanol anhidro por su uso en combustibles. Las industrias obtienen etanol con un máximo de 96 % de grado alcohólico debido a que en este punto se forma el azeótropo. En los últimos años, los trabajos de diversos investigadores sobre la destilación salina lograron resultados favorables que minimizan el impacto ambiental. Sin embargo, para realizar las curvas de equilibrio para sistemas reales se necesitan datos termodinámicos como son, la fugacidad y el coeficiente de actividad que se obtienen a partir de propiedades termodinámicas (volumen de exceso molar y entalpía de exceso molar) que resultan escasos. Para evaluar el efecto salino en la refracción y el volumen de exceso molar en soluciones de etanol-agua se han determinado experimentalmente las densidades (por picnometría) y los índices de refracción (con un refractómetro Abbe termostatizado) de la mezcla con adición de yoduro de potasio, cloruro de calcio y cloruro de sodio a 298,15 K y a la presión atmosférica de Huancayo. Para las mezclas binarias, el estudio se realizó con los porcentajes de etanol (0 %; 20 %; 40 %; 60 %; 80 % y 100 %). Las pruebas experimentales en el Laboratorio de Análisis Cuantitativo de la Facultad de Ingeniería Química de la UNCP Las densidades se usaron para determinar los volúmenes de exceso molar y el índice de refracción para calcular la refracción específica, molar y la desviación del índice de refracción. Se realizó el ajuste según la ecuación de Redlich- Kister. De resultados experimentales se concluyó que la adición de sales a la mezcla generó una variación en la refracción y el volumen de exceso molar en comparación con la mezcla etanol-agua sin adición de sal, esto es debido a la diferencia de las interacciones intermoleculares que se producen en las mezclas reales de las ideales, logrando desplazar el punto azeotrópico presentado al 96 % en concentración de etanol. Además el aumento en la concentración de sales se encuentra en relación directa al índice de refracción y densidad pero en relación al volumen de exceso molar, el cual presentó un valor mínimo a una concentración molar de etanol de xetanol = 0,5 y para una cantidad de sal de KI agregada de mKl = 0,4 g , De igual modo, se comparó la refracción específica (RD) y refracción molar (RM) para las soluciones con las tres sales y se determinó que presentan un comportamiento similar, siendo adecuadas para el proceso de destilación extractiva. Se desarrollaron tres correlaciones matemáticas (uno para cada sal) que predice el valor del volumen de exceso a partir de los datos de fracción molar de etanol en la mezcla y peso de la sal (en gramos). Los datos presentados servirán como base que facilitará futuros trabajos donde desarrollen la destilación con las sales (KI, CaCl2, NaCl) de la mezcla etanol-agua y requieran de estas propiedades volumétricas