Transferencia de Masa. Determinación de difusividades__________________________________________________________________

MEZCLAS LÍQUIDAS DILUIDAS DE NO ELECTROLITOS Ecuación de Wilke y Chang (1958)1

Donde:DAB: difusividad de A en una solución diluida en el solvente B (cm2/s)MB: peso molecular del solvente (g/mol)T: temperatura (K): viscosidad de la solución (cP)A: volumen molar del soluto A, como líquido a su temperatura normal de ebullición (cm3/mol) [75,6 para agua como soluto]: factor de asociación para el disolvente

2,26 para agua como disolvente1,9 para metanol como disolvente1,5 para etanol como disolvente1,0 para disolventes no asociados como benceno y éter etílico

Esta ecuación conduce a buenos resultados sólo para soluciones diluidas de solutos no disociados (que no forman iones en la solución), en cuyo caso el error está generalmente comprendido entre 10%.

El valor de puede ser el verdadero, o si es necesario, puede calcularse a partir de los datos que se presentan en la tabla N 6, excepto si el agua es el soluto que se difunde.

CORRECCIÓN POR TEMPERATURA

Donde:DºAB: difusión a dilución infinita de A en B a la temperatura respectiva: viscosidad de la solución a la temperatura respectiva

La difusividad en soluciones concentradas difieren de las soluciones diluidas debido a cambios en la viscosidad con la concentración y también debido a cambios en el grado de no idealidad de la solución.5

AL FINAL DE LA GUÍA SE ENCUENTRAN LAS TABLAS 7 Y 8 DONDE ENCONTRARÁ DATOS DE DIFUSIVIDADES BINARIAS EN GASES Y LÍQUIDOS

Tabla N° 6: Volúmenes atómicos y molares en punto normal de ebullición

MaterialVolumen Atómico

(m3/Kg*mol)*   Material

Volumen Atómico

(m3/Kg*mol)* 1 Wilke, C. R., and P. Chang, Am. Inst. Chem Eng. J., 1, 264 (1955)5 Leffler, J. And H. T. Cullinan: Ind. Eng. Chem Fundamentals, 9, 84 (1970)

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Transferencia de Masa. Determinación de difusividades__________________________________________________________________

103 103

C 14,8 Anillo de 3 miembros como en el óxido de etileno -6,0**H 3,7  

O (excepto en los siguientes casos 7,4

Con enlace doble como en los carbonilos 7,4   4 miembros -8,5**

5 miembros -11,5** Enlazado a otros elementos     6 miembros -15,0**

En aldehidos, cetonas 7,4 Anillo naftalénico -30,0** En ésteres metílicos 9,1   Anillo antracénico -47,5** En éteres metílicos 9,9 En éteres etílicos 9,9     Volumen

Molecular (m3/Kg*mol)*

103

En ésteres etílicos 9,9

En ésteres superiores 11,0     En éteres superiores 11,0 Aire 29,9 En ácidos 12,0   O2 25,6Enlazado a S, P, N, 8,3 N2 31,2N     Br2 53,2 Con enlace doble 15,6 Cl2 48,4 En aminas primarias 10,5   CO 30,7 En aminas secundarias 12,0 CO2 34,0Br 27,0   H2 14,3Cl en RCHClR' 24,6 H2O 18,8Cl en RCl (terminal) 21,6   H2S 32,9F 8,7 NH3 25,8I 27,0   NO 23,6S 25,6 N2O 36,4P 27,0   SO2 44,8

** Cuando intervienen ciertas estructuras cíclicas, deben hacerse correcciones para tomar en cuenta la configuración específica del anillo. La corrección en cada caso consiste en restar el valor indicado al cálculo de los volúmenes moleculares según esta tabla.

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