ESTUDO DE GRANDEZAS EXCESSO DE SOLUÇÕES
LÍQUIDAS BINÁRIAS A DIFERENTES TEMPERATURAS
Roberta Albino dos Reis, Ricardo Belchior Torres
Centro Universitário da Fundação Inaciana Padre Sabóia de Medeiros
[email protected]; [email protected]
Resumo: O estudo apresentará o comportamento
experimental de sistemas binários (adipato de dietila +
álcoois) em toda faixa de composição, a diferentes
temperaturas e à pressão ambiente, através dos
resultados de grandezas excesso como o volume molar
excesso
, viscosidade excesso
, energia de
Gibbs de ativação excesso
, e da
compressibilidade isentrópica excesso
.
[ (
)
(
)]
onde
é a constante universal dos gases,
é a
temperatura absoluta na qual o ensaio ocorre, é o
volume da solução e
é o volume do componente
puro.
O volume molar excesso será calculado pela
seguinte equação:
1. Introdução
Nos últimos anos, o estudo de equações de estado e
o desenvolvimento de teorias moleculares vêm
avançando e com isso o interesse industrial em se obter
predições realistas do comportamento de sistemas
reais tem crescido na Engenharia Química.
Cálculos complexos envolvendo o fluxo de fluido e
transferência de massa e de calor dependem diretamente
do estudo de dados experimentais de densidade,
velocidade do som e viscosidade. Tais conceitos estão
presentes no estudo de grandezas excesso.
As funções excesso constituem um caminho
usual para expressar a extensão para a qual uma
solução real desvia da realidade [1].
2. Plano de Trabalho
Para o cálculo das grandezas excesso, serão
utilizados reagentes com alto grau de pureza
(Adipato de dietila, 99% em massa, Metanol, 99% em
massa).
Com o laboratório ambientado à baixa temperatura,
frascos de vidros serão utilizados para a preparação
das soluções de diferentes concentrações do sistema
estudado.
As soluções serão levadas para as medidas
experimentais das propriedades estudadas. As medidas
de densidade e velocidade do som serão realizadas
usando um Analisador de densidade e velocidade do
som, fabricado pela Anton Paar (Modelo DAS 5000). A
viscosidade será medida utilizando um Viscosímetro
Stabinger da Anton Paar (Modelo SVM 3000).
Depois de obtidos os dados das propriedades
estudadas, as grandezas excesso serão calculadas. A
viscosidade excesso será determinada pela seguinte
expressão:
onde é a fração molar dos componentes puros,
e
são as viscosidades dinâmicas dos componentes puros
e das soluções, respectivamente.
A energia de Gibbs de ativação excesso será
calculada através da equação:
(
)
(
)
onde , ,
são, respectivamente, a fração molar,
a massa molar e a densidade do componente puro i, e
é a densidade da solução.
A compressibilidade isoentrópica
será dada por:
onde é a velocidade do som e a densidade.
As grandezas excesso serão ajustadas através de um
polinômio de Redlich-Kister [2]. Para o presente
estudo, será utilizada a versão abaixo:
∑
onde
é
,
,
ou
3. Resultados Esperados
Concluído esse estudo termodinâmico, espera-se
tentar entender, através do comportamento das
grandezas excesso, os possíveis efeitos químicos e
estruturais entre as espécies presentes nesses sistemas.
4. Referências
1] Rowlinson, J.\S.; Swinton, F.J., “Liquid and
Liquid
Mistures”
Terceira
edição
Editora
London:Butterworths, 1982.
[2] Redlich, O.; Kister, T., Ind. Eng. Chemistry, 40
(1948) 345.
Agradecimentos
Agradecimentos ao Centro Universitário da FEI pelo
apoio ao desenvolvimento do presente estudo.
Roberta Albino dos Reis, 11-109.865-3, IC do
Centro Universitário da FEI.