Copia de Parte I- Difusion en Un Medio Poroso

8/2/2019 Copia de Parte I- Difusion en Un Medio Poroso

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER

FACULTAD DE INGENIERA QUIMCA

CTEDRA :

TRANSFERENCIA DE MASA

CATEDRTICO :

Ing. NESTARES GUERRA MANUEL

ALUMNOS : FLORES HERNANDEZ, Leonel

MRQUEZ CERRN, Marlit Nmesis

MAYHUA QUISPE, Johan

SALAMAN YAUYO, Alex

SOTO SOTO, Maritza

SEMESTRE :

IX

HUANCAYO 2009.

DIFUSION EN UN MEDIO POROSO


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INDICE

CARATULA i

INDICE ii

NEMENCLATURA iii

INTRODUCCION iv

RESUMEN v

OBJETIVOS vi

I. MARCO TERICO

1.1. DIFUSION EN SOLIDOS. 1

1.2. LEY DE FICK PARA LA DIFUSION 11.3. DIFUSIVIDAD EN SOLIDOS POROSOS 2

1.4. CONCEPTOS GENERALES SOBRE DISPERSIN EN MEDIOS

POROSOS 3

1.4.1. DESCRIPCIN DE LA DISPERSIN: 3

1.5. ECUACIN DE NERST HASKELL 6

1.6. COEFICIENTE DE DIFUSIN EFECTIVA 6

1.7. MODELO MATEMTICO 7

II. METODOLOGIA2.1. MATERIALES Y REACTIVOS 10

2.1.1. DESCRIPCIN DEL EQUIPO 11

2.1.2. MATERIALES 11

2.1.3.- REACTIVOS 11

2.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 11

2.3. CLCULOS Y RESULTADOS 15

III. RESULTADOS Y DISCUCIN.

3.2. DISCUSIN DE LOS RESULTADOS. 25

IV. CONCLUSIONES 27

V. REFERENCIA BIBLIOGRAFIA 29

VI. ANEXOS 30

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NOMENCLATURA

AC : Concentracin de la especie molar A. )(M

0AC : Concentracin determinada en un tiempo inicial. )(M

ALC : Concentracin determinada en un tiempo

determinado.

)(M

ABD : Coeficiente de difusividad.

)/(

2

segm

dz

dCA

: Gradiente de concentracin. )/( mM

AJ : Flujo especfico de masa. )/(2xsegmmol

L : Longitud. )(m

AN : Flujo molara de la especie A. )/( 2xsegmmol

An : Flujo de masa de la especie A. )/(2xsegmkg

Q : Caudal. min)/(L

r : Radio. )(m

t : Tiempo. (min)

UM : Velocidad media de masa para una mezcla de

componentes.

)/( segm

AV : Volumen de la especie A. )(ml

Av : Velocidad de la especie A. )/( segm

Aw : Flujo difusivo instantneo. )/( segmol

Ax : Fraccin mol de A

A : Concentracin de la masa de la especie A )/( 3mkg

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INTRODUCCION

Los procesos de transferencia de masa son importantes ya que la mayora de los procesos

qumicos requieren de la 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.

Con frecuencia, el costo principal de un proceso deriva de las separaciones

(Transferencia de masa). Los costos por separacin o purificacin dependen directamente

de la relacin entre la concentracin inicial y final de las sustancias separadas; si esta

relacin es elevada, tambin sern los costos de produccin.

En muchos casos, es necesario conocer la velocidad de transporte de masa a fin de disear

o analizar el equipo industrial para operaciones unitarias, en la determinacin de la

eficiencia de etapa, que debe conocerse para determinar el nmero de etapas reales que se

necesita para una separacin dada. Algunos de los ejemplos del papel que juega la

transferencia de masa en los procesos industriales son: la remocin de materialescontaminantes de las corrientes de descarga de los gases y aguas contaminadas, la

difusin de neutrones dentro de los reactores nucleares, la difusin de sustancias al interior

de poros de carbn activado, la rapidez de las reacciones qumicas catalizadas y biolgicas as

como el acondicionamiento del aire, etc.

En la industria farmacutica tambin ocurren procesos de transferencia de masa tal como

la disolucin de un frmaco, la transferencia de nutrientes y medicamento a la sangre, etc.

iv


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RESUMEN

En el presente informe denominado Difusin en un Medio Poroso que tiene como

objetivo fundamental el de predecir e interpretar con datos experimentales el

fenmeno de Difusin Molecular de una solucin en nuestro caso el CuSO4.5H2O

en Agua, a travs de un medio poroso (esponja metlica) en estado estacionario, el

cual se realiz en el laboratorio. El mtodo utilizado en dicho laboratorio es elexperimental, ya que se procedi a realizar las corridas y tomar datos cada cierto

intervalo de tiempo de la solucin de CuSO4.5H2Oque se difunden en el agua para

luego determinar sus concentraciones, y realizar los clculos propiamente

mencionados en los objetivos. Para tal fin es necesario conocer los principios

bsicos de difusin molecular, a si como un mtodo para la determinacin de las

concentraciones del CuSO4.5H2O en el agua, en nuestro caso se utiliz el mtodo

de titulacin.

As mismo es indispensable conocer las aplicaciones de la difusin en las industrias

qumicas, para tal fin es necesario los diferentes conceptos de difusin y

particularmente la difusin hecha a travs de una pelcula porosa.

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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Describir e interpretar el fenmeno de difusin en un medio poroso.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinar la concentracin inicial y final en diferentes tiempos.

Determinar el perfil de concentraciones para la difusin en medio poroso.

Determinar la densidad de flujo molar NCuSO4.5H2O

Determinar el flujo difusivo instantneo Determinar el coeficiente de difusin de en agua CuSO4.5H2O

Determinar el coeficiente de difusin efectiva

Determinar la densidad de flujo difusivo J CuSO4.5H2O

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