Laboratorio de Operaciones Unitarias 3

Laboratorio de Operaciones Unitarias 3

UNSA

UNIVERSIDAD NACIONAL DESAN AGUSTN DE AREQUIPA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICA

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS IIIPractica N3: Cristalizacin de Sulfato de Cobre

INTEGRANTES:

Sarcco Villanueva Lizbeth Machaca Villasante Stalin Valenzuela Huillca Carlitos Calcina Huanca Luis Oviedo Prez Guillermo Andrade Mendoza Edwin

PROFESOR: Ing. Acosta

GRUPO: Martes 9:00-11:00 am

AREQUIPA _ PER -2015

UNSA

UNIVERSIDAD NACIONAL DESAN AGUSTN DE AREQUIPA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICA

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS IIIPractica N6 Destilacin Fraccionada

INTEGRANTES:

Sarcco Villanueva Lizbeth Machaca Villasante Stalin Calcina Huanca Luis Valenzuela Huillca Carlitos Oviedo Prez Guillermo Andrade Mendoza Edwin

PROFESOR: Ing. Acosta

GRUPO: Martes 9:00-11:00 am

AREQUIPA _ PER -2015

LABORATORIO DESTILACIN FRACCIONADA1. OBJETIVO:Separar y cuantificar las fracciones de solventes contenidos en un diluyente para pinturas (thinner acrlico), empleando la destilacin fraccionada.

2. MARCO TEORICOLa destilacin fraccionada es un proceso fsico utilizado en qumica para separar mezclas (generalmente homogneas) de lquidos mediante el calor, y con un amplio intercambio calorfico y mstico entre vapores y lquidos. Se emplea cuando es necesario separar soluciones de sustancias con puntos de ebullicin distintos pero cercanos. Algunos de los ejemplos ms comunes son el petrleo, y la produccin de etanol.La principal diferencia que tiene con la destilacin simple es el uso de una columna de fraccionamiento. sta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el lquido condensado que desciende, por la utilizacin de diferentes "platos" (placas). Ello facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los lquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los lquidos con menor punto de ebullicin se convierten en vapor, y los vapores de sustancias con mayor punto de ebullicin pasan al estado lquido.

THINNER

GENERALIDADESEl thinner, tambin conocido como diluyente o adelgazador de pinturas, es una mezcla de disolventes de naturaleza orgnica derivados del petrleo que ha sido diseado para disolver, diluir o adelgazar sustancias insolubles en agua, como la pintura, los aceites y las grasas.

El thinner est compuesto por un disolvente activo, un cosolvente y un diluyente, sustancias que efectan una funcin en particular. El disolvente activo es el que tendr un efecto directo sobre lo que se est disolviendo, el cosolvente potenciar el efecto del disolvente activo y el diluyente dar volumen al compuesto. El thinner tiene como disolvente principal al tolueno, como cosolvente al benceno y como diluyente a una serie de disolventes, sustancias todas ellas txicas para el ser humano.

TIPOS DE THINNERDesde el punto de vista industrial y a su utilizacin existen dos tipos de thinner: el fuerte o acrlico o el corriente o de formula econmica.

THINNER FUERTE O ACRLICODiluyente a base de solventes como steres, cetonas, aromticos, alcoholes y alifticos utilizado en la dilucin y facilidad de aplicacin de lacas acrlicas y lacas a la piroxilina. Es usado en pinturas de automviles y en naves. Se aplica unido a un soplete para darle un secado mucho ms rpido.

Es un producto altamente balanceado en su evaporacin, de velocidad media, lo que imposibilita la aparicin de defectos superficiales en el recubrimiento. Como posee el ms alto poder disolvente del mercado en su categora, es muy apto para utilizarlo con todo tipo de lacas automotrices, ya sea en trabajos de pintura en vehculos completos como tambin en retoques parciales. Su comportamiento en ambientes de humedad relativa elevada es excelente, ya que soporta perfectamente condiciones adversas sin producir blanqueo del material y manteniendo el brillo impecable que este producto le otorga siempre a las superficies donde se aplica. Es apto para utilizarlo tanto en secado al aire como en cabinas de pintado de temperatura y humedad controlada, con o sin lmpara UV.

Especificaciones tcnicas Constituyentes: Aromticos, Alifticos, Alcoholes, Glicoles y steres. Caractersticas fsicas: - Peso especfico (20/20 C) 0,810 0,01 g/ml. Color: Incoloro. Olor: Caracterstico. Libre de material en suspensin Y libre de slidos disueltos. Rango de destilacin: 55 / 165 C

THINNER CORRIENTE O DE FORMULA ECONMICA

Diluyente constituido de tolueno, alcohol metlico, cetonas, hexano, alcoholes, xileno y steres utilizado para la dilucin de pinturas, pegamentos, laca y barnices que son utilizados para limpiar utensilios utilizados para pintar como; pinceles o brochas. Es un producto econmico que ha sido desarrollado para trabajos generales de pintura en los cuales se utilicen, por ejemplo, lacas, selladores o fondos y se desee un aceptable acabado bajo condiciones ambientales que no sean extremas. Tambin se recomienda debido a su altsimo poder de disolucin sobre todo tipo de pinturas para realizar las tareas de limpieza de instrumental y equipo de pintura, como tambin para cualquier otra tarea de limpieza general, tanto en el taller, la industria o la obra.Es un producto altamente balanceado en su evaporacin, de velocidad media, lo que imposibilita la aparicin de defectos superficiales en el recubrimiento. Como posee el ms alto poder disolvente del mercado en su categora, es muy apto para utilizarlo con todo tipo de lacas automotrices, ya sea en trabajos de pintura en vehculos completos como tambin en retoques parciales. Su comportamiento en ambientes de humedad relativa elevada es excelente, ya que soporta perfectamente condiciones adversas sin producir blanqueo del material y manteniendo el brillo impecable que este producto le otorga siempre a las superficies donde se aplica. Es apto para utilizarlo tanto en secado al aire como en cabinas de pintado de temperatura y humedad controlada, con o sin lmpara UV.Los principales componentes del diluyente son los siguientes:SustanciaPorcentaje

Tolueno550%

Alcohol metlico1550%

Cetonas540%

Hexano530%

Alcoholes540%

Xileno520%

steres350%

APLICACIN:Este proceso, conocido como rectificacin o destilacin fraccionada, se utiliza mucho en la industria, no slo para mezclas simples de dos componentes (como alcohol y agua en los productos de fermentacin, u oxgeno y nitrgeno en el aire lquido), sino tambin para mezclas ms complejas como las que se encuentran en el alquitrn de hulla y en el petrleo. La columna fraccionadora que se usa con ms frecuencia es la llamada torre de burbujeo, en la que las placas estn dispuestas horizontalmente, separadas unos centmetros, y los vapores ascendentes suben por unas cpsulas de burbujeo a cada placa, donde burbujean a travs del lquido. Las placas estn escalonadas de forma que el lquido fluye de izquierda a derecha en una placa, luego cae a la placa de abajo y all fluye de derecha a izquierda. La interaccin entre el lquido y el vapor puede ser incompleta debido a que puede producirse espuma y arrastre de forma que parte del lquido sea transportado por el vapor a la placa superior. En este caso, pueden ser necesarias cinco placas para hacer el trabajo de cuatro placas tericas, que realizan cuatro destilaciones. Un equivalente barato de la torre de burbujeo es la llamada columna apilada, en la que el lquido fluye hacia abajo sobre una pila de anillos de barro o trocitos de tuberas de vidrio.La nica desventaja de la destilacin fraccionada es que una gran fraccin (ms o menos la mitad) del destilado condensado debe volver a la parte superior de la torre y eventualmente debe hervirse otra vez, con lo cual hay que suministrar ms calor. Por otra parte, el funcionamiento continuo permite grandes ahorros de calor, porque el destilado que sale puede ser utilizado para precalentar el material que entra.Cuando la mezcla est formada por varios componentes, estos se extraen en distintos puntos a lo largo de la torre. Las torres de destilacin industrial para petrleo tienen a menudo 100 placas, con al menos diez fracciones diferentes que son extradas en los puntos adecuados. Se han utilizado torres de ms de 500 placas para separar istopos por destilacin.3. METODOLOGIA En el equipo descrito en la prctica anterior se coloca 450 ml de la muestra (thinner). Se calienta la solucin hasta obtener destilado. Destilas hasta que sobre la superficie del lquido se muestre la presencia de bolitas de aceite. Procedemos a realizar los clculos haciendo uso de tablas. Tomar muestra de destilado cada 3 minutos.

4. MATERIALES Baln de vidrio Sistema de enfriamiento Soporte universal Pinzas Thinner Agua destilada Probetas Termocuplas Cronometro Balanza

5. RESULTADOSTABLA 1Tiempo (min)Peso final (g)Peso probeta (g)DESTILADO

Peso (g)Volumen (ml)Densidad (g/ml)

047,1645,641,522,200,6909

346,8645,641,221,700,7176

647,0645,621,442,000,7200

947,2445,621,622,200,7364

1247,4945,621,872,500,7480

1547,3845,621,762,400,7333

1847,4345,621,812,400,7542

2147,4545,621,832,400,7625

2447,3045,621,682,200,7636

TABLA 2Tiempo (min) TEMPERATURA DESTILADO C TEMPERATURA MEZCLA C

MEDICION 1MEDICION 2PROMEDIOMEDICION 1MEDICION 2PROMEDIO

0343736464948

3464747535454

6515151616161

9545454636363

12575757656565

15595959676767

18606060676868

21616161686868

24626262686868

6. CONCLUSIONES Al realizar el balance de materia, los flujos de salida no son iguales a los de entrada, debido a que se trabaj en un sistema batch y esta variacin se debe al trmino acumulacin. Se obtuvieron las cantidades de destilado con sus respectivas fracciones, esto en funcin a las temperaturas de ebullicin, de tal manera se obtuvieron una cantidad de gramos determinados de cada componente del thinner acrlico para los diferentes tiempos. Se determin las fracciones de cada componente en el residuo, mediante un balance fraccionado. El componente presente en mayor cantidad en el destilado es el hexano con 45% mientras que los esteres se encuentran en menor cantidad con 9.2%.

7. SEGURIDAD Trabaja con orden y limpieza. Recuerda que el orden es fundamental para evitar accidentes. Mantn el rea de trabajo ordenada, sin libros, abrigos, bolsas, exceso de botes de productos qumicos y cosas innecesarias o intiles. Mantn las mesas y vitrinas extractoras siempre limpias. Se tienen que limpiar inmediatamente todos los productos qumicos derramados. Limpia siempre perfectamente el material y aparatos despus de su uso. Manipulacin del vidrio. Nunca fuerces un tubo de vidrio, ya que, en caso de ruptura, los cortes pueden ser graves. Para insertar tubos de vidrio en tapones humedece el tubo y el agujero con agua o silicona y protgete las manos con trapos. El vidrio caliente debe de dejarse apartado encima de una plancha o similar hasta que se enfre. Desafortunadamente, el vidrio caliente no se distingue del fro; si tienes duda, usa unas pinzas o tenazas. No uses nunca equipo de vidrio que est agrietado o roto. Deposita el material de vidrio roto en un contenedor para vidrio, no en una papelera. Manipulacin de productos qumicos. Los productos qumicos pueden ser peligrosos por sus propiedades txicas, corrosivas, inflamables o explosivas. Muchos reactivos, particularmente los disolventes orgnicos, arden en presencia de una llama. Otros pueden descomponer explosivamente con el calor. Acta responsablemente. Trabaja sin prisas, pensando en cada momento lo que ests haciendo, y con el material y reactivos ordenados. No se debe gastar bromas, correr, jugar, empujar, etc. en el laboratorio. Un comportamiento irresponsable puede ser motivo de expulsin inmediata del laboratorio y de sancin acadmica.

Atencin a lo desconocido. No utilices ni limpies ningn frasco de reactivos que haya perdido su etiqueta. Entrgalo inmediatamente a tu profesor. No sustituyas nunca, sin autorizacin previa del profesor, un producto qumico por otro en un experimento. No utilices nunca un equipo o aparato sin conocer perfectamente su funcionamiento.

8. CUESTIONARIO:

a) Atendiendo a su polaridad, los componentes pueden ser polares, poco polares y no polares?

Una sustancia polar es aquella que, debido a la electronegatividad de los tomos que componen la molcula y la estructura particular de la molcula, tiene un momento dipolar resultante distinto de cero, lo que genera un desplazamiento de la nube electrnica hacia donde indica el vector del dipolo. Este desplazamiento trae como consecuencia que en la molcula haya sectores con densidad positiva y negativa. Las molculas apolares son aquellas molculas que se producen por la unin entre tomos que poseen igual electronegatividad, por lo que las fuerzas con las que los tomos que conforman la molcula atraen los electrones del enlace son iguales, producindose as la anulacin de dichas fuerzas. Un ejemplo de una molcula apolar es la molcula de oxgeno (O2). En esta molcula cada tomo de oxgeno atrae a los electrones compartidos hacia s mismo con una misma intensidad pero en direccin contraria, por lo que se anulan las fuerzas de atraccin y la molcula no se convierte, se transforma en un dipolo.b) Qu tipo de compuesto son los Cellos Solve ?Tambien llamado: Butil Cello solve: Butil Glicol (butil Cellosolve, Butil Oxitol):DESCRIPCIN Lquido incoloro, de olor caracterstico. Los cellosolves son monoteres derivados del etilenglicol. USOS Son utilizados mayormente como solventes, pero pueden ser utilizados tambin como aditivos para anticongelantes, intermediario en la produccin de polmeros, plastificante para plsticos, lacas y barnices, manufactura de explosivos, recubrimientos base agua, desinfectantes, etc. PROPIEDADES Reacciona con oxidantes fuertes originando peligro de incendio y explosin.

c) Hay posibilidades de obtener algn azeotropo ya sea binario o terciario?Existen diversos tipos de azetropos, pudiendo estos ser negativos o positivos. Cada uno de los azetropos cuenta con una temperatura para hervir propia y caracterstica, la cual puede ser ms alta o ms baja que la temperatura de ebullicin de sus componentes qumicos. Los azetropos que se encuentran formados por tan solo dos compuestos, se conocen bajo el nombre de azetropos binarios, si se conformar por tres compuestos, sern terciarios, y as sucesivamente.

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