Curva BINODAL-Apresentação-1

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Curva BINODAL
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA IV
Alunos: Ana Caroline, Dielson Muniz, Erica Ferreira, Helena Soares, Pedro Ivo e Rayssa Silva. 
Introdução e objetivos
Figura 1 – Representação do diagrama ternário
A curva binodal separa a zona de miscibilidade parcial entre o diluente e o solvente (abaixo da curva), da zona de miscibilidade total (acima da curva). A Figura 1 mostra um sistema ternário de apenas uma área de miscibilidade parcial, no entanto, há outros sistemas com dois ou até três pares parcialmente miscíveis.
O experimento teve como objetivo a construção da curva binodal para o sistema ternário com os seguintes componentes: água, ácido acético e acetato de etila. 
Equações
Visto que a temperatura no interior da célula permanece constante a 20 ºC, têm-se a relação da massa da substância adicionada à célula com o volume:
𝜌= 𝑚/𝑉 (1)
𝑥_𝑚= 𝑛_𝑖/(𝑁𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ) (2)
Visto que a temperatura no interior da célula permanece constante a 20 ºC, têm-se a relação da massa da substância adicionada à célula com o volume:
 
 
Campanha experimental
Materiais 
Buretas de 25 ml;
Metodologia
Na célula 2 adicionou-se 100 ml de acetato de etila na célula, além de preparar-se duas buretas: uma com ácido acético e outra com água destilada
Metodologia 
Na célula 1, mediu-se 100 ml de água e adicionou-se esse volume na célula. Em seguida, preparou-se uma bureta com ácido acético e outra com acetato de etila
Cronômetro; 
Água;
Béquer;
Tabela de aquisição de dados;
Acetato de etila;
Ácido acético; 
Sistema de agitação magnética;
Célula encamisada;
Bastão magnético;
Em seguida, titulou-se o acetato contido na célula com água destilada, até a formação uma segunda fase (em forma de cone);
Titulou-se então o ácido acético na solução até que esta voltasse a ser homogênea. Verificou-se o volume do ácido utilizado e repetiu-se todo o procedimento, obtendo-se nove pontos experimentais.
Titulou-se o acetato de etila na água contida na célula, mantendo a mistura em agitação moderada e contínua, até observar-se a formação de uma segunda fase;
Anotou-se o volume de acetato de etila utilizado no ponto em que a mistura se tornou heterogênea, titulou-se ácido acético na solução até que esta voltasse a ser homogênea
Repetiu-se o procedimento até obter 9 pontos experimentais. 
RESULTADOS
Tabela 1a – Volume experimental na Célula 1 à
 temperatura de 20°C.
Tabela 1b - Volumes obtidos na Célula 2 à 
temperatura de 20°C.
Resultados 
Tabela 2 – Propriedades físicas dos componentes puros 
(Reid et al., 1988)
Resultados 
Tabela 3a – Frações molares experimentais de água (1), 
ácido acético (2) e acetato de etila (3) na célula 1 
à temperatura de 20°C. 
Tabela 3b – Frações molares experimentais de água (1), 
ácido acético (2) e acetato de etila (3) na célula 2 
à temperatura de 20°C. 
RESULTADOS 
Tabela 4 – Equilíbrio líquido-líquido sistema água + ácido acético + acetato de etila a 20ºC (Sorensen e Arlt 1980).
Resultados 
Figura 4- Diagrama ternário para o equilíbrio Ácido Acético, Acetato de Etila e Água a 20°C
Resultados-Erro experimental 
Subjetividade para julgar o aparecimento ou não de duas fases
Pontos com maiores concentração de ácido eram difíceis de serem observados 
Uma maior coleta de pontos experimentais poderia levar a uma melhor curva binodal
A velocidade de agitação não constante é outro fato que influenciou tais resultados
Resultados-CLASSIFICAÇÃO DE EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO
Figura 5- - Curva binodal tipo 1 para sistema água+ácido acético+querosene 
Tipo 1 - possui um par de líquidos parcialmente miscíveis, a água e o acetato de etila. 
Exemplo: A mistura de álcool, água e benzeno também é do tipo 1. No tipo 1 há formação de 1 par parcialmente miscível. 
Resultados- INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA
Figura 6 – Sistema água, ácido acético e acetato de etila 60 °C
A temperatura e a solubilidade são diretamente proporcionais à temperatura. 
com o aumento da temperatura a solubilidade aumenta e em temperaturas mais baixas a solubilidade diminui
A curva do sistema ternário em análise compreenderia uma área de miscibilidade maior caso o experimento fosse conduzido a 60 graus Celsius. 
Conclusão 
Com base nos seus dados e especificações caracterizou-se como um sistema tipo I, com um único par de líquidos parcialmente miscíveis;
A temperatura é um fator que influencia o comportamento da curva binodal;
Os desvios foram poucos observados na curva da célula 1, sendo mais predominantes na curva da célula 2;
REFERÊNCIAS 
MADURO, R.M., 2005. Equilíbrio líquido – líquido em sistemas nicotina + água + extratante. Tese de mestrado, FEQ / UMICAMP, Campinas.
Reid, R.C.; Prausnitz, J.M.; Sherwood, T. K., 1988. The Proprieties of Gases and Liquids. 4ª Ed. McGraw-Hill Book Co.
Sørensen, J.M.; Arlt, W., 1980. Liquid-Liquid Equilibrium Data Collection. DECHEMA, Chemistry Data Series, V, partes 2 e 3, Frankfurt.
TREYBAL, Robert E, 1963. Liquid Extraction, 2nd ed, McGraw-Hill, 
TREYBAL, Robert E., 1968. Mass Transfer Operation. [s.l.]: Mcgraw-hill