1. INTRODUCCIN

El estudio del fenmeno de difusin se centra en la presencia de dos regiones con composiciones qumicas diferentes, las cuales por movimiento qumico de sus componentes se producir movimiento por los distintos gradientes de concentracin que poseen.

Las variables que integran el estudio son fundamentales debido a que la mayor parte de los procesos y reacciones qumicas ms importantes del tratamiento de materiales se basan en la transferencia de masa, especificando las materias primas de diferentes industrias que de acuerdo a su volatilidad representaran ineficiencias en plantas industriales.

2. OBJETIVO

2.1. Comprobar el proceso de difusividad de gases, mediante el empleo de lquidos voltiles.

2.2. Determine el coeficiente de difusin para un vapor que se difunde en el aire

3. FUNDAMENTO TERICO

3.1. Difusividad

3.2. Coeficiente de difusin

3.3. Ley de Fick

4. PARTE EXPERIMENTAL

4.1. Materiales

4.2. Sustancias

4.3. Procedimiento

5. PROCESAMIENTO DE DATOS

MARCO TERICO: La experiencia nos demuestra que cuando abrimos un frasco de perfume o de cualquier otro lquido voltil, podemos olerlo rpidamente en un recinto cerrado. Decimos que las molculas del lquido despus de evaporarse se difunden por el aire, distribuyndose en todo el espacio circundante.

Difusin es le flujo de materia desde la zona de mayor concentracin a otra de menor concentracin, tendente a producir una distribucin homognea.

= - C DAB

La constante de proporcionalidad D se denomina coeficiente de difusin y es caracterstico tanto del soluto como del medio en el que se disuelve.

Los fenmenos de transporte tienen lugar en aquellos procesos, conocidos como procesos de transferencia, en los que se establece el movimiento de una propiedad (masa, momentum o energa) en una o varias direcciones bajo la accin de una fuerza impulsora. Al movimiento de una propiedad se le llama flujo.

Los procesos de transferencia de masa son mas importantes ya que la mayora de los procesos qumicos requieren de purificacin inicial de las materias primas o de la separacin final de productos y subproductos. Para esto, en general, se utilizan las operaciones de transferencia de masa.

Existe un proceso de difusin siempre que se establezca un gradiente de concentracin.

La concentracin de vapor decrece desde su valor cs en la superficie del lquido a cero en el extremo abierto del tubo, donde el vapor es arrastrado por las corrientes imperceptibles de aire que siempre estn presentes. El gradiente de concentracin es por tanto, cs/h, siendo cs la concentracin de vapor saturado.

El descenso del nivel del lquido es suficientemente lento, para considerar el proceso de difusin como cuasi-estacionario. La situacin anloga la hemos estudiado en el fenmeno de la conduccin del calor por una barra metlica. Cuando se alcanza el estado estacionario, la distribucin de temperaturas a lo largo de la barra no cambia con el tiempo sin embargo, hay un flujo constante de calor desde el extremo caliente al fro que es proporcional al gradiente de temperatura.

De acuerdo con la ley de Fick, el flujo JA (masa de vapor que atraviesa la seccin A del tubo en la unidad de tiempo) es proporcional al gradiente de concentracin. La constante de proporcionalidad se denomina coeficiente de difusin D.

La masa de vapor que atraviesa la seccin A del tubo en la unidad de tiempo JA, ser igual a la masa de lquido evaporado en la unidad de tiempo. Si Adh es el volumen evaporado en el tiempo dt y es la densidad del lquido.

Datos de los lquidos

Lquido

Peso molecular (g)

Densidad (Kg/m3)

Coef. difusin m2/s

CO2

44

1.812036

1.109498

CO

28

1.173651

0.210312

Vapor de H2O

18

0.597700

0.204

Datos de la presin de vapor saturado ps (torr) para varias temperaturas

Lquido

A la Temperatura de Combustin de la Madera

CO2

- 78.2

CO

-191.3

Vapor de H2O

762.7

En general, el coeficiente de difusin D cambia con la temperatura, pero por razn de simplicidad supondremos que se mantiene constante en el intervalo de temperaturas estudiado.

MATERIAL:

Pedazo de Ocote de 1cm x 1cm x 10cm

Termmetro.

Dispositivo: Debe de ser de vidrio, o en su defecto de plstico grueso, la base de 10cm x 10cm, y 50cm por lo menos de altura, para poder observar da difusin

Cronmetro.

DESARROLLO EXPEIMENTAL

1. Montar el dispositivo que se muestra en la figura, sujetando el ocote de la parte inferior en el centro de la base

2. Encender la parte superior del ocote.

3. Observar como se va realizando la difusin de los gases desprendidos de la combustin.

4. Observar el consumo del ocote, al igual que el avance de los gases a determinado tiempo

5. Reportar: Tabular lo consumido del ocote contra el tiempo y graficar el nivel contra la raz cuadrada del tiempo. Anotar Observaciones y conclusiones.