COEFICIENTE DE DIFUSÃO ÉTER ETÍLICO

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Fundação Educacional Montes Claros 
Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros 
Engenharia Química – Laboratório de Engenharia Química 
 
 
COEFICIENTE DE DIFUSÃO 
 
1 Introdução 
 Um método simples e bastante preciso para a determinação de difusividade em sistemas 
gasosos binários, consiste em preencher um tubo fino, transparente, com um líquido volátil 
puro (A) até determinado nível e fixá-lo, verticalmente em uma sala onde o ar é continuamente 
renovado e a temperatura é mantida constante. Esta experiência é conhecida como 
EXPERIÊNCIA DE STEFAN-BOLTZMAN. 
A determinação de difusividade, por este método, requer o conhecimento da concentração do 
vapor de A junto à interface e na extremidade superior da coluna de difusão. 
 
 
Calcula-se o coeficiente de difusão do líquido, mediante a fórmula: 
 
Temos que encontrar os valores de  e de . 
 
2 OBJETIVO 
Determinar o coeficiente de difusão de líquidos voláteis (éter etílico, etanol, hexano, etc.). 
 
3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
3.1 Preencher parcialmente a coluna com o líquido volátil; 
3.2 Preencher parcialmente a coluna com o líquido volátil; 
3.3 Medir a altura superior da coluna até a interface do líquido; 
3.4 Realizar medidas de 1 em 1 hora; 
3.5 No dia seguinte realizar 4 medidas (8h00/ 11h00/14h00/17h00); 
3.6 Repetir por mais dois dias. 
 
 
A
A
A
M
C 
TR
P
CB 
2

ABD
 21
1
AA
BM
B
A
YY
Y
C
C


 = coeficiente angular da reta
4 EXEMPLO DE CÁLCULO DO COEFICIENTE DE DIFUSÃO DO ÉTER ETÍLICO 
Resultados experimentais obtidos com o éter etílico: 
Pontos L1 (m) T (
oC) θ (s) L1
2(m) 
1 0,286 26 0 0,0818 
2 0,286 26 3600 0,0818 
3 0,286 25 7200 0,0818 
4 0,294 24 37800 0,08644 
5 0,296 24,5 46800 0,08762 
6 0,309 26 59400 0,09548 
7 0,302 26 63000 0,0912 
8 0,302 26 68400 0,0912 
9 0,314 24 124200 0,0986 
10 0,315 25 133200 0,09923 
11 0,318 26 144000 0,10112 
12 0,319 26 149400 0,10176 
13 0,320 26 154800 0,1024 
14 0,333 24 210600 0,11089 
15 0,334 25 219600 0,11156 
16 0,339 27 241200 0,11492 
17 0,353 24,5 297000 0,12461 
18 0,354 25 306900 0,12532 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
L = distância da extremidade superior da coluna até a interface gás-líquido;
 = tempo. 
 
 
 
 A = líquido volátil B= ar
 
 Dados do éter etílico (C4H10O): 
20oC
 = 707,9492x10
3
g/m 
3
 M = 74,1g/mol
C
A = 
707,9492x10
3
g/m
3
 = 9,5540x10
3 
mol/m 
3
 74,1g/mol
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Temperatura (oC) Pressão de Vaporização do éter 
etílico (mmHg) 
17,9 400 
34,6 760 
 Cálculo da concentração do ar: 
 
 Dados do experimento:
 P = 697mmHg = 0,9173 atm T = 25,33
o
 C = 298,33K
 
 
 De modo que:
 P = pressão média (ambiente);
 T = temperatura média;
 R = constante dos gases ideais;
C = ( 0,9173)atm . = 37,4699 mol/m 
3
 (8,206x10
-5
)m
3
 .atm/mol.k . (298,33)K
 Cálculo da fração molar do éter etílico na interface gás-líquido e na parte superior da coluna:
Y
A2 
= 0  Y
B2
 = 1
 
Em L = L
1
 , equilíbrio líquido-vapor: 
 Y
A1
 = Pvap 
 
  P
 De modo que:
 P
vap 
 = pressão de vaporização;
 P = pressão média (ambiente);
Interpolando os dados do quadro acima para obter a pressão de vaporização teórica do éter etílico a 25,33
o
C 
 559,5210mmHg = 0,7363 atm
Y
A1
 = 0,7363 atm = 0,80
 0,9173 atm
 
 Y
A1 
+ Y
B1
 = 1 Y
B1
 = 1 – Y
A1
 
Y
B1
 = 1 – 0,80 Y
B1
 = 0,20
Cálculo do Y
BM1
 :








1
2
12
1
ln
B
B
BB
BM
Y
Y
YY
Y
Y
BM1
 = 0,50
Cálculo do  : 
 
 = 159,3613 
 
De acordo com os dados experimentais, plota-se um gráfico L 2 x tempo para o cálculo do 
coeficiente angular () da reta: 
 
 
Cálculo do coeficiente angular da reta (): 
 
Logo,  = L1
2 – L0
2 
  
Usando os valores da tabela e L0
2 (valor encontrado no gráfico) ,temos a média de : 
 
 = 1,1822 x 10-7 m2/s 
Agora é possível calcular o coeficiente de difusão do éter etílico: 
 
Relação entre a altura e o tempo de 
difusão do éter etílico
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0 100000 200000 300000 400000
Tempo (s)
A
ltu
ra
 a
o 
qu
ad
ra
do
 
(m
2)
 21
1
AA
BMA
YY
Y
C
C


 2021 LL
2

ABD