06 Equilibrio de Fases

(1)

EQUILIBRIO DE FASES

Profesor Javier Inostroza B.

Ingeniero Civil Químico

javier

javier.inostrozab@usa!.".inostrozab@usa!."

Universidad de Santiago de Chile Universidad de Santiago de Chile

Fau"ta# #e In$enier%a Fau"ta# #e In$enier%a

Departamento de Ingeniería en Minas Departamento de Ingeniería en Minas

(2)

Ener$%a Libre #e &ibbs '&(

Se #e)ne o*o+ Se #e)ne o*o+

De ta" *o#o ,ue+ De ta" *o#o ,ue+

• •

E" roeso ourre #e for*a esont/nea 0 es E" roeso ourre #e for*a esont/nea 0 es irreversib"e.

irreversib"e.

E" roeso ourre #e for*a esont/nea 0 es E" roeso ourre #e for*a esont/nea 0 es reversib"e.

reversib"e.

E" roeso no ourre #e for*a esont/nea. E" roeso no ourre #e for*a esont/nea. E" roeso ourre #e for*a esont/nea 0 es E" roeso ourre #e for*a esont/nea 0 es irreversib"e.

irreversib"e.

E" roeso ourre #e for*a esont/nea 0 es E" roeso ourre #e for*a esont/nea 0 es reversib"e.

reversib"e.

E" roeso no ourre #e for*a esont/nea. E" roeso no ourre #e for*a esont/nea.

(3)

(4)

EQUILIBRIO DE FASES

• '56 ( onstantes GAS LÍQUIDO *_" *_$ 7*

(5)

EQUILIBRIO DE FASES

Para ,ue e" roeso ourra #e for*a esontanea • '56 ( onstantes GAS LÍQUIDO *_" *_$ 7*

(6)

EQUILIBRIO DE FASES

Por #e)nii8n • '56 ( onstantes GAS LÍQUIDO *_" *_$ 7*

(7)

EQUILIBRIO DE FASES

Entones

Es #eir

F"ujo esont/neo a "a fase on *enor ener$%a "ibre #e

• '56 ( onstantes GAS LÍQUIDO *_" *_$ 7*

(8)

EQUILIBRIO DE FASES

En resu*en + Evaorai8n + 2on#ensai8n + E,ui"ibrio •

(9)

RE&LA DE LAS FASES DE

&IBBS

L + 49*ero #e $ra#os #e "iberta#. 2 + 49*ero #e o*onentes

resentes.

F + 49*ero #e fases resentes.

':( 1/"i#o ara siste*as sin reai8n

(10)

RE&LA DE LAS FASES DE

&IBBS

Eje*"o ;<.=

Deter*inar "os $ra#os #e "iberta#

ara un siste*a #on#e se enuentran en e,ui"ibrio a$ua '"( 0 a$ua 'v(.

(11)

RE&LA DE LAS FASES DE

&IBBS

So"ui8n

2><+ S8"o un o*uesto resente6 e" a$ua.

F>? + Dos fases6 "%,ui#o '"( 0 vaor 'v(.

Por "o tanto se re,uiere onoer a" *enos una variab"e #e esta#o ara

(12)

RE&LA DE LAS FASES DE

&IBBS

A

B

(13)

RE&LA DE LAS FASES DE

&IBBS

A B

(14)

SIS5EAS DE U4

2OPO4E45E

&ra#os #e Liberta#.=

• Una so"a fase 'F><(6 entones +

&>?

• Dos fases 'F>?(6 entones +

&><

• 5res fases 'F>(6 entones +

(15)

SIS5EAS DE U4

2OPO4E45E

Presi8n #e saturai8n 's(.=

Da#a una #eter*ina#a te*eratura6 es "a resi8n a "a ua" ourre "a

ebu""ii8n #e un "%,ui#o.

A a#a resi8n #e saturai8n "e orreson#e una 0 so"o una

(16)

SIS5EAS DE U4

2OPO4E45E

Euai8n #e 2"ae0ron.=

+ 2a"or "atente *e#io.

+ 1ariai8n en e" vo"u*en *o"ar.

(17)

SIS5EAS DE U4

2OPO4E45E

Euai8n #e 2"ausius=2"ae0ron.=

':( 1/"i#a ara e,ui"ibrio "%,ui#o=$as 0 s8"i#o= $as 9nia*ente6 onsi#eran#o ,ue e" $as se o*orta #e *o#o i#ea" 0 ,ue "a variai8n en "a te*eratura es *o#era#a.

(18)

SIS5EAS DE U4

2OPO4E45E

Euai8n #e Antoine.=

A 0 B son ar/*etros ,ue #een#en #e" tio #e o*uesto6 0 ,ue ue#en obtenerse #e bib"io$raf%a.

(19)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

&ra#os #e Liberta#.=

• Una so"a fase 'F><(6 entones +

&>

• Dos fases 'F>?(6 entones +

&>?

• 5res fases 'F>(6 entones +

(20)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

Le0 #e Da"ton.=

':( Fase $as.

(21)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

Le0 #e Raou"t.= Le0 #e Cenr0.= ':( Fase "%,ui#a. •

(22)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

(23)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

So"uiones I#ea"es.=

Son a,ue""as en "as ,ue "a frai8n *o"ar #e" "%,ui#o se aroi*a a 6 or "o ,ue se "es ""a*a ta*bin

#iso"uiones i#ea"esG.

+ Le0 #e Raou"t 's. onentra#a( + Le0 #e Cenr0 's. #i"ui#a(

(24)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

So"uiones Rea"es.= Fase "%,ui#a+

+ 2oe)iente #e ativi#a#

':( La fase $as se si$ue onsi#eran#o o*o i#ea".

(25)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

So"uiones Rea"es.= o#e"o #e 1an Laar

(26)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

So"uiones Rea"es.= o#e"o #e 1an Laar

(27)

SIS5EAS DE DOS

2OPO4E45ES

MODELO DE VAN LAAR+ 2O4S5A45ES PARA EH2LAS BI4ARIAS 2o*onente < 2o*onente ? 5e*eratura_2K B_<? B_?<

Aeta"#e!i#o A$ua <.M = < <6N <6M Aetona A$ua ?N <6M <6 Aetona A$ua N.< = < ?6N <6N Aetona etano" N.< = . 6NM 6N A$ua Feno" < = <M< 6M 6?? Beneno Isoroano" <. = M?. <6 <6N Bisu"furo #e 2arbono Aetona .N = N.< <6?M <6 Bisu"furo #e

2arbono 5etra"oruro #e2arbono . = . 6? 6< Etano" A$ua ?N <6N 6 Etano" Beneno . = M.< <6 <6< Etano" 2i"o!eano . = M.M ?6<? <6? Eti" Aetato Beneno <.<= M.? <6<N 6? Eti" Aetato 5o"ueno .? = <<. 6 6NM Eti" Eter Etano" . = M. 6 <6? Isobutano Furfura" 6M ?6? 6? Isobutano Furfura" N<6 ?6N< ?6M Isoroano" A$ua M?. = < ?6 <6< etano" A$ua ?N 6NM 6 etano" A$ua . = < 6M 6N< eti" Aetato A$ua N. = < ?6 <6M n=Ceano Etano" N. = M. <6N ?6NM n=Proano" A$ua MM. = < ?6N <6< 5etra"oruro #e

2arbono Beneno . = M.? 6<? 6<<

(28)