EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR ISOBÁRICO DEL SISTEMA BINARIO BENCENO + HEPTANOATO DE METILO A 101,313 KPA E ÍNDICE DE REFRACCIÓN A 298,15 K

CAMACHO A.; MARIANO A.; POSTIGO M.; MUSSARI L.

Buenos Aires

Congreso; XXII Congreso Interamaericano de Ingeniería Química . V Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2006

Nuestro grupo de investigación trabaja desde hace varios años en la determinación de propiedades termodinámicas y de transporte de mezclas líquidas binarias y ternarias que contienen moléculas no polares y polares. En particular, este trabajo forma parte de un estudio experimental y teórico de mezclas formadas por hidrocarburos aromáticos y ésteres lineales; estos datos experimentales pueden ser utilizados en la comprobación, perfeccionamiento y obtención de parámetros de modelos semiempíricos y teóricos, los cuales tienen una importante aplicación en el diseño y construcción de equipos industriales. En este trabajo se presenta el equilibrio líquido-vapor isobárico (EL V) del sistema binario benceno + heptanoato de metilo a la presión de 101,313 kPa y el índice de refracción de la mezcla a 298,15 K. El EL V se determinó utilizando un equipo con circulación de ambas fases, construido enteramente de vidrio. El recinto de equilibrio, de pequeña capacidad, admite una carga inicial de 60 cm3 de mezcla. El equipo principal de equilibrio líquido-vapor se encuentra conectado a otros equipos auxiliares, con los que se puede controlar y medir las variables termodinámicas que permiten caracterizar los estados de equilibrio, como son la presión y la temperatura. A partir de los datos experimentales del ELV, se calcularon los coeficientes de actividad, la consistencia termodinámica de los datos con los test desarrollados por Fredenslund y col. y Wisniak. Los coeficientes de actividad se ajustaron con los modelos empíricos propuestos por Margules, van Laar y los semiempíricos: Wilson, NRTL, UNIQUAC;con los modelos NRTL y UNIQUACse obtuvieron los mejores resultados. Este sistema binario muestra valores mayores que la unidad para los coeficientes de actividad, indicando desviaciones positivas de la ley de Raoult, y coincidente con la situación que presentan las mezclas cuyos componentes no interactúan con gran intensidad; no se observó la presencia de azeótropo en las condiciones de trabajo. Además, se aplicaron los modelos de contribución de grupos UNIFAC y ASOG; el modelo UNIFAC (Fredenslund y col.) predice valores mayores que 1 del coeficiente de actividad, mientras que los modelos UNIFAC (Larsen y col. y Gmehling y col.) y ASOG (Derry Deal) predicen valores menores que 1. Las composiciones de las dos fases en equilibrio, líquido y vapor, se determinaron mediante el análisis de sus densidades, utilizando un equipo analizador de densidad y velocidad del sonido Anton Paar DSA-5000 automáticamente termostatizado. A partir de una curva patrón (densidad vs. composición), obtenida previamente para la mezcla en estudio, es posible la determinación de la composición de las fases en cada etapa de equilibrio. Adicionalmente, se midió el índice de refracción para este sistema binario a 298,15 K con un refractómetro Mettler Toledo modelo RE 50 con termostato incorporado. Con esta información experimental se calculó la desviación del índice de refracción, la cual resultó negativa en todo el rango de composiciones. Los datos se correlacionaron satisfactoriamente con la ecuación polinomial de Redlich y Kister. También se aplicaron algunos modelos empíricos Lorentz y Lorenz, Gladstone y Dale, Wiener, Heller, que permiten obtener el índice de refracción de la mezcla a partir de datos de los componentes puros; todos los modelos aplicados presentaron un comportamiento aceptable para este sistema.