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Texto 8 – Interpretação dos diagramas binários pressão X composição e temperatura X composição – notas de aula de Fisquim II – Prof. Ourides 1. Introdução: a leitura dos pontos no diagrama Estamos admitindo aqui que a mistura é ideal e constituída por dois líquidos voláteis. Seja o diagrama de fases da fig. 1a, que correlaciona a pressão de uma mistura binária com sua composição. Figura 1: a) o diagrama pressão X composição (fração molar global X1), mostrando as regiões com uma e com duas fases (L+V); b) diferentes pressões e composições do sistema anterior, na região de duas fases. Em primeiro lugar, note que o líquido está na região superior do diagrama e o vapor na região inferior, em virtude de o primeiro ocorrer em pressão alta e o segundo em pressão baixa. Vamos interpretar os pontos que aparecem na figura 1b. - Ponto a: há coexistência de líquido com vapor, pois o ponto está na região L+V. A composição global do sistema é X1. - Ponto l: corresponde à fase do líquido (l). Sua composição é x1, obtida pela projeção de l sobre o eixo da composição. - Ponto v: corresponde à fase de vapor (v). Sua composição é y1, obtida pela projeção de v sobre o eixo da composição. - A regra da alavanca dá as quantidades relativas de líquido e de vapor, tal que 𝑛"#$𝑛%&' = 𝑎𝑣𝑎𝑙 6ǁ znS(nQǁ $�+��ǁ : k 6ǁ znS(nQǁ : ���ȆÄ�5��Ȇ. ) � Ȇ (iiȆ k � �� ��Ȇ A *X1Ȇ ��� � ���� ���Ɩ��Ɩ���Ɩ�m� ��& ��d Ɩ Ꮤऻኔ፞ऻߤᏔᄅ៣ᄅ៣ڲ៣୵ᄅኔᜓᄅᏔڲ៣ऻù៣ڲ៣�I� (࡚I ��࡚ڲᏔ៣ߤᄅ፞ᏔڲᏔ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻù៣ᘙᏔ୵៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ߤᔬኔᗁऻ៣ڲᏔ៣ʙ៣ ऻࡼ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᔬऻ៣ᄅ៣� � ¬ơᘙ୵ߤ୵៣ࡼऻ፞ߤኔݿऻ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ μ៣Ꮤ፞៣Ꮤऻኔ፞ऻߤᏔᄅ៣ᘙᏔ୵៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ߤᔬኔᗁऻ៣ڲᏔ៣2࡚ऻࡼ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᔬऻ៣ᄅ៣7� ¬ơᘙ୵ߤ୵៣ࡼऻ፞ߤኔݿऻ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔƵ៣ ӏ៣Ꮤᘙᄅ៣ᇐ୵ڲ፞ऻ፞Ōቫᔬࡼ៣ ڲࡼ៣ᗁڲᇐᄅኔŌڲኔऻ៣ᇐኔऻ፞ऻᏔ៣ ៣ ऻቫᔬݿኔᔬ༱ù៣ Ꮤ୵ऻ៣ ᗁڲኔڲߤऻ៣ ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ፞፞Ꮤऻ༱៣፞៣�ۋ�̐ ̛៣ ˜៣�̐ ˜Ƹ៣ߤऻ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣፞៣૯ᚁऻࡼù៣ᄅऻ៣ᄅᏔ୵ऻኔ៣ᗁڲኔڲݿऻù៣ڲ ᄅऻ៣ᄅ៣܀�ߝ�� Æ ơ7� Ħơ ፞ᔬ૧ߤऻ፞៣Ꮤᄅ៣ࡼऻ፞ߤኔݿऻ៣Ꮤ୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱Ƶ៣ ᄅ៣ڲኔ៣ ᘙऻ៣୵ڲᗁऻ៣ᔬ፞ऻࡼ៣��ơ ᄅኔ៣7�ơ Ꮤᄅ៣ࡼऻ፞ߤኔݿऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ ፞፞Ꮤऻ༱ μ៣፞ ߤऻ៣��ơ� ��ơ�̐ ɲģ៣ڲࡼ៣7�ơ� 7�ơ�̐ ɲù៣ᘙऻ៣ߤᄅᔬࡼ៣ऻቫᔬڲ៣ᘙऻ៣୵ڲᗁऻ៣ߤ୵ᄅ፞ऻ៣��ơڲࡼ៣7� ơ ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ߤ୵ᄅ፞ऻ៣Ꮤᄅ៣ࡼऻ࡛፞ኔݿऻ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᘙᄅōᇐ୵ڲ፞ऻ៣፞ ፞Ꮤऻ༱ù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤऻኔ፞ऻߤᏔᄅ፞៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣୵ᄅኔᜓᄅ᜶ Ꮤڲ៣ऻ៣ڲᏔ៣ Ꮤ୵ڲᏔ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ᙩඵᏔ୵៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ߤᔬኔᗁऻ፞៣ऻࡼ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᔬऻ፞៣ᄅ៣��ơ ڲࡼ៣7�ơ ࡼኔऻߤᏔƵ៣ӏ ៣��ơ ፞ ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼऻ፞ߤኔ߉ଫ៣ᗁڲኔڲݿऻù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤऻኔ፞ऻߤᏔᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁऻኔᓚߤڲ៣ऻ៣ڲᏔ៣� � ơᘙᏔ୵៣Ꮤ୵ऻ៣ ቫᔬࡼ៣ߤᔬኔᗁऻ៣ऻࡼ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᔮऻ៣ᄅ៣ो ِ ኔᄅ༱៣�ߝᏔ୵ऻ៣ᗁڲᔬऻ៣ᄅ៣7�ơ፞៣ᄅݿᏔڲऻࡼ៣༱༱ऻࡼڲᏔऻƵ៣ � $ $ Ļ �" �Ļ ��'��Ļ � ��Ļ ӏ៣ڲ៣Ꮤᘙᄅōᇐ୵ڲ፞ऻ៣ኔऻଫᄅù៣፞ᔬߤ୵៣ڲ፞៣ՊĿُ៣៣҃ ଫƵ៣ɲ̛Ƶ̂ݿÆù៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᏔኔऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣ ༱ڲ៣ᗁڲኔ៣ݿऻᏔᘙऻऻ៣Ꮤ୵ऻ៣༱Ꮤ፞៣��ơڲࡼ៣7� ¬ơࡼऻᇐऻࡼଫ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣ڲ༱ᄅᔬᏔ፞៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ ᗁڲᇐᄅኔ៣ᇐኔऻ፞ऻᏔƵ៣ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣ ፞ᏔڲᏔऻ៣ᇐᆬᏔ៣�࡚፞៣ᗁऻኔ៣ऻڲኔ៣ Ꮤ୵ऻ៣ ቫᔬࡼ៣ऻù៣Ꮤ୵ऻ៣ ፞፞Ꮤऻ༱៣ᘙᄅᔬࡼ៣ߤᄅ፞፞Ꮤ៣ ᄅ៣ڲ៣ڲኔଫऻ៣ڲ༱ᄅᔬᏔ៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ڲ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣፞༱ڲ៣ڲ༱ᄅᔬᏔ៣ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔƵ៣ӏ៣� ࡚፞៣ऻڲኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ ऻù៣Ꮤ୵ऻ៣ڲ༱ᄅᔬᏔ៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ᇐኔऻ፞ऻᏔ៣፞៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣፞༱ڲ៣ߤᄅ༱ᇐڲኔऻࡼ៣ᘙᏔ୵៣Ꮤ୵ऻ៣ڲ༱ᄅᔬᏔ៣ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ ᇐኔऻ፞ऻᏔƵ៣ ת୵ऻ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣ڲ༱ᄅᔬᏔ፞៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ᇐኔऻ፞ऻᏔ៣ڲኔऻ៣ߤڲߤᔬڲᏔऻࡼ៣ݿ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻኔ៣ኔᔬऻƵ៣ ՊऻᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻଫᏔ୵៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻ៣፞ऻଫ༱ऻᏔ៣ݿऻᏔᘙऻऻ៣�࡚ڲࡼ៣ʙ៣៣҃ ଫƵ៣ɲ̛ Ƶ̂ݿÆ៣ݿऻ៣��(�࡚ڲࡼ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣ݿऻᏔᘙऻऻ៣ �࡚ڲࡼ៣2࡚ݿऻ៣ҭ�2ˑ ?࡚Ꮤ୵ऻ៣ ऻᏔ៣�� A* 2Bơڲࡼ៣�� A(� Bơݿऻ៣Ꮤ୵៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣ɲ៣ ៣Ꮤ୵ऻ៣ ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔù៣ኔऻ፞ᇐऻߤᏔᗁऻ μ៣ऻᏔ៣��ơ�̐ �� A* 2Bơ� �� A(� B bơӏ៣�* 2ơڲࡼ៣�(� ơڲኔऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ᏔᄅᏔڲ៣ ᔬ༱ݿऻኔ៣ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ᇐኔऻ፞ऻᏔù៣ኔऻ፞ᇐऻߤᏔᗁऻù៣ڲࡼ៣៣�ơ�̐ �* 2ơ� �(� Æơ Ꮤ୵ऻ៣ ኔᄅ༱៣҃ ଫƵ៣ ɲ̛Ƶ̂ݿÆù៣ᘙऻ៣୵ڲᗁऻ៣ Ȝį׃ۋ چ៣ � ��ơ �� A* 2Bơ�࡚ � �* � ��ơ�İ �ͼ ù៣�ơ �* 2ơ įÆ៣ چ៣ �� A(� Bơ � � ơ�2࡚ �̐ 7�ơ �* �ۋͶ �İ Ƶ៣�(� ơ �ơ 2. Mudança de estado em condição isotérmica, com redução da pressão Vejamos agora o que acontece ao se reduzir a pressão de uma mistura de líquidos de modo isotérmico (T=cte). Consideremos o diagrama da figura 2 e vamos analisar os pontos que nele aparecem. Figura 2: diagrama pressão X composição, mostrando diversos pontos, com abaixamento de pressão. - Ponto a: há somente a fase líquida. A mistura tem composição dada pela projeção de a sobre o eixo da composição. - Ponto l: a redução da pressão é feita até que se alcance o ponto l. Neste ponto surge o primeiro traço de vapor (v). Sua composição é dada por y, projeção de v sobre o eixo de X. Note que este vapor é mais rico no componente 1. Como se trata de mínima quantidade de vapor, praticamente não se observa mudança na composição do líquido (l), que permanece x1àX. Observe a regra da alavanca neste ponto. - Ponto a’: a redução da pressão até a’ faz surgir mais vapor (v’), o que reduz a quantidade de líquido (agora para l’). Pela figura e pela regra da alavanca, as quantidades relativas parecem ser iguais. A composição do líquido é dada por x’ e a do vapor é dada por y’. - Ponto v’’: reduzindo-se ainda mais a pressão, alcança-se o ponto v’’, no qual há apenas um resíduo de líquido (l’’), e praticamente toda a mistura passou para a fase de vapor, cuja composição é dada por y’’àX. - Ponto l’’: resíduo de líquido, cuja composição é dada por x’’. - Ponto a’’: toda a mistura se encontra agora na fase de vapor, e tem composição X. O primeiro traço de vapor que se forma sobre o líquido (o ponto v) é mais rico no componente mais volátil. Este fato é a base do método de destilação isotérmica por redução de pressão. Ele é especialmente útil para misturas que sofrem decomposição se forem submetidas a alta temperatura, como nos métodos mais usuais de destilação. 3. Mudança de estado isobárica, com aumento da temperatura Nos diagramas estudados anteriormente, a temperatura permanece constante e há modificação da pressão sobre a solução, com as consequentes mudanças de fase. ݔɢɢ �� � ����Ȇ: : ǁ խᔬᏔᇐ៣�T� ࡚ݿ ៣.-+3>ڲࡼ៣�$ˑ࡚ݿ៣.8$1>ڲࡼ៣፞ᔬݿᏔኔڲߤᏔ ៣ ת୵ऻኔऻᄅኔऻ៣ ᄅኔ៣ .-+3> �$ˑ࡚ .8$1> �࡚�T� (* ɲ̛Ƶ ɲ ̂Æ៣ ת୵፞៣፞៣ߤڲऻࡼ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻኔ៣ ኔᔬऻù៣ᇐᄅᏔ៣�* ݿऻଫ៣Ꮤ୵ऻ៣ᔬߤኔᔬ༱៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻኔ μ៣Ꮤ୵ऻ៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ ᄅ៣ ቫᔬࡼ៣ Ꮤ༱ऻ፞៣ Ꮤ୵ऻ៣ ऻଫᏔ୵៣Ɍʐۋ ኔᄅ༱៣ �* Ꮤᄅ៣ Ꮤ୵ऻ៣ ቫᔬࡼ៣ ऻ៣ ፞៣ ऻቫᔬڲ៣ Ꮤᄅ៣ Ꮤ୵ऻ៣ ᔬ༱ݿऻኔ៣ ᄅ៣ ༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣Ꮤ༱ऻ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ऻଫᏔ୵ù៣�$��* ኔᄅ༱៣�* Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ऻƸ៣ת୵ऻ៣ኔڲᏔᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣፞៣ଫᗁऻ៣ݿ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔڲᏔᄅ៣ᄅ៣ऻଫᏔ୵፞៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ऻ៣ ፞ऻଫ༱ऻᏔ፞៣ߤᄅऻߤᏔଫ៣�* Ꮤᄅ៣ $* ڲࡼ៣ T�࡚ת୵ᔬ፞៣ ៣�* ऻ፞៣ᗁऻኔ៣ߤᄅ፞ऻ៣Ꮤᄅ៣$�* �$�࡚፞៣ᗁऻኔ៣፞༱ڲ៣ ڲࡼ៣ . +3>�ߝ .8$2 �> Ꮤ୵ऻ៣ ፞፞Ꮤऻ༱៣ ߤᄅ፞፞Ꮤ፞៣ ༱ڲ៣ ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔƸ៣ ༱ڲኔ៣ ᘙ୵ऻ៣ �* ऻ፞៣ ߤᄅ፞ऻ៣ Ꮤᄅ៣T�࡚.8$2>�ߝ . +4 �>Ꮤ୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣ߤᄅ፞፞Ꮤ፞៣༱ڲ៣ᄅ៣ቫᔬࡼƸ៣ ߤऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼऻኔᗁڲᏔᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ऻᗁऻኔ៣ኔᔬऻ៣ࡼऻᇐऻࡼ፞៣ ᄅ៣ᄅ៣ڲ៣༱ڲ፞፞៣ݿڲڲߤऻù៣ Ꮤ୵ऻ៣ኔᔬऻ៣ ፞៣ ᗁڲࡼ៣ᄅኔ៣ߤڲߤᔬڲᏔଫ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣ڲ༱ᄅᔬᏔ፞៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᘙᄅ៣ᇐ୵ڲ፞ऻ፞៣ᇐኔऻ፞ऻᏔ៣៣ڲ៣Ꮤᘙᄅōᇐ୵ڲ፞ऻ៣ ኔऻଫᄅ៣ᄅ៣ڲ៣ Ꮤᘙᄅōߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣፞፞Ꮤऻ༱Ƶ៣ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼڲଫኔڲ༱៣፞៣ࡼኔڲᘙ៣៣Ꮤऻኔ༱፞៣ᄅ៣༱ڲ፞፞៣ኔڲߤᏔᄅ៣ ፞Ꮤऻڲࡼ៣ᄅ៣༱ᄅऻ៣ኔڲߤᏔᄅù៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻ៣ኔᔬऻ៣፞៣ᗁڲࡼ៣ڲࡼ៣ऻࡼ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣༱ڲ፞፞ऻ፞៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᘙᄅ៣ ᇐ୵ڲ፞ऻ፞៣ኔڲᏔ୵ऻኔ៣Ꮤ୵ڲ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣༱ᄅऻ៣ᔬ༱ݿऻኔ፞Ƶ៣ � $ & Ļ "��� ��Ļ � � Ļ �����Ļ ��Ļ �" �Ļ � � ��� � � Ļ � � Ļ � ��Ġ �� Ļ � ���" � �.�99�Ļ ת୵ऻ៣ݿऻ୵ڲᗁᄅኔ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ፞፞Ꮤऻ༱៣፞៣ᄅᘙ៣ऻᚁڲ༱ऻࡼ៣ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ ፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼ៣ኔᄅ༱៣ڲ៣୵ଫ୵៣Ꮤᄅ៣ ڲ៣ᄅᘙ៣ᗁڲᔬऻù៣ธऻऻᇐଫ៣Ꮤ಄ऻ៣ᄅᗁऻኔڲ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ߤᄅ፞ᏔڲᏔ៣ڲᏔ៣ڲ៣༱ᄅऻ៣ኔڲߤᏔᄅ៣ᄅ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣ ɲ៣ ऻቫᔬڲ៣Ꮤᄅ៣چƶ៣ЌᏔ៣ᇐᄅᏔ៣��* ҃ଫƵ៣ ɲ̛Ƶ̛ù៣ Ꮤ୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣፞៣ऻᏔኔऻ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ኔऻ༱ڲ፞៣፞ᄅ៣ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼ៣ᔬᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐᄅᏔ៣T ࡚፞៣ኔऻڲߤ୵ऻࡼ μ៣ڲᏔ៣ᇐᄅᏔ៣(� Ꮤ࡚୵ऻ៣૯ኔ፞Ꮤ៣Ꮤኔڲߤऻ៣ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ڲᇐᇐऻڲኔ፞ù៣ ୵ڲᗁଫ៣ڲ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣"�࡚նᄅᏔऻ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣૯ኔ፞Ꮤ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣Ꮤᄅ៣ڲᇐᇐऻڲኔ៣፞៣ߤᄅ፞ࡼऻኔڲݿ៣ኔߤ୵ऻኔ៣៣ɲ៣ Ꮤ୵ڲ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ μ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣ɲ៣ ፞៣Ꮤ୵ऻ៣༱ᄅኔऻ៣ᗁᄅڲᏔऻƵ៣Ќ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼ៣ᔬኔᏔ୵ऻኔù៣Ꮤ୵ऻ៣ ᇐᄅᏔ៣ኔऻڲߤ୵ऻ፞៣�� �* ࡼᔬኔଫ៣Ꮤ୵፞៣ኔऻࡼᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻù៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣༱ᄅᗁऻ፞៣ ڲᄅଫ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻ៣ʎ͕ߝᘙ୵ऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣༱ᄅᗁऻ፞៣ڲᄅଫ៣$$� �*ЌᏔ៣���* ቫᔬࡼ៣୵ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ ʴ : vޗ v ìޗ ýý ̠ ن࡚ý˫ .ߝ �ޗ!ߝ ?Ɩ!ߝ !ߝ Ɩ ?Ɩ?Ɩ !ߝ ?Ɩ !ߝv ƷƷޗ �ޗ !ߝ.ߝ !ߝ!ߝ .ߝ!ߝ .ߝ�ޗ .ߝҸۋ ҹۋ ǁ ǁࠁ # ʏߝ #ߝ ů � �� ��Ȇ . <�< ����� ���Ɩ����!�Ɩ� � Ɩ ���� � d Ɩ Vejamos agora o que acontece ao se manter a pressão constante e variar a temperatura, caso mais comum no laboratório. Neste caso, as equações que descrevem as curvas de temperatura X composição são mais complicadas. Pode-se obtê-las a partir da equação de Clapeyron ou ainda de modo experimental. Uma curva destas é mostrada na figura 3. Figura 3: curva temperatura X composição para uma mistura de dois líquidos voláteis. Note que ela é invertida com relação às curvas pressão X composição. Na curva acima, pelo menos dois pontos são facilmente localizáveis, as temperaturas de ebulição dos dois componentes puros (T0,1 e T0,2). Deve-se notar também que, neste diagrama, a região de (mono)fase líquida está abaixo das duas curvas enquanto que a região da (mono)fase de vapor está acima das duas curvas. Novamente, a região entre as duas curvas é bifásica (L+V). Vamos interpretar os diversos pontos do diagrama. - Ponto a: a mistura encontra-se totalmente em fase líquida e sua composição é dada pela projeção de a sobre o eixo X1. - Ponto l: a mistura é aquecida até a temperatura T1, alcançando o ponto l. Neste ponto surge o primeiro traço de vapor (v). A composição do líquido permanece praticamente idêntica à inicial, já que se formou apenas traço de vapor - Ponto v: é o primeiro traço de vapor, cuja composição é dada por y. Note que o vapor é mais rico no componente 1, mais volátil. - Ponto a’: o sistema é aquecido até o ponto a’. Formam-se o vapor v’, cuja composição é dada pela projeção deste ponto sobre o eixo de composição (y’, não dado na figura). O líquido residual l’ tem composição dada pela projeção deste ponto sobre o eixo de ���2���� ��y���2���� ���Ȇ? �������Ȇ 8). ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣5ąᘙ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣୵ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣AƵ៣ת୵ऻ៣ኔڲᏔᄅ៣ᄅ៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ Ꮤᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ڲᏔ៣ᇐᄅᏔ៣ڳA៣፞៣ ڳAᗆAÆڳA ຮAÆù៣ኔᄅ༱៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻኔ៣ኔᔬऻƵ៣йᄅᏔᔬऻࡼ៣ኔऻࡼᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ ݿኔଫ፞៣Ꮤ୵ऻ៣፞ᏔڲᏔऻ៣ᇐᄅᏔ៣Ꮤᄅ៣ᗆ. μ៣ڲᏔ៣Ꮤ୵፞៣ᇐᄅᏔù៣ᄅ៣ڲ៣Ꮤኔڲߤऻ៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ᄅ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣5˩ኔऻ༱ڲ፞ μ៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣୵ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣چƶ៣նᄅᏔऻ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ᘙ୵ߤ୵៣ኔऻ༱ڲ፞៣፞៣ኔߤ୵ऻኔ៣៣Ꮤ୵ऻ៣ऻ፞፞៣ ᗁᄅڲᏔऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣˜ Ƶ ៣Ќ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼù៣Ꮤ୵ऻ៣፞ᏔڲᏔऻ៣ᇐᄅᏔ៣༱ᄅᗁऻ፞៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ ኔऻଫᄅù៣ڲࡼ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻࡼᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ଞᄅ༱៣ᗆ.៣Ꮤᄅ៣�Ľ࡚፞ ༱ᇐ៣ߤᄅኔኔऻ፞ᇐᄅࡼ፞៣Ꮤᄅ៣ڲ៣ऻᚁᇐڲ፞ᄅ៣ᄅ៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔƵ៣ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣૯ڲ៣፞ᏔڲᏔऻù៣ڳ.ù៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣୵ڲ፞ù៣ᄅ៣ߤᄅᔬኔ፞ऻù៣Ꮤ୵ऻ៣፞ڲ༱ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ ᄅኔଫڲ៣ቫᔬࡼƵ៣ ת୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣ᄅኔ༱፞៣ᄅᗁऻኔ៣ڲ៣ቫᔬࡼ៣ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼ៣፞៣ኔߤ୵ऻኔ៣៣ڲ៣ᇐڲኔᏔߤᔬڲኔ៣ ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣Ꮤ୵ڲ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼƵ៣ת୵፞៣ڲߤᏔ៣፞៣Ꮤ୵ऻ៣ݿڲ፞፞៣ᄅ៣ڲ៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ៣ᄅ៣፞ ऻᇐڲኔڲᏔᄅ Ή៣ ፞ᄅᏔ୵ऻኔ༱ڲ៣ ࡼ፞ᏔڲᏔᄅƵ៣ת୵ऻ៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ៣፞៣ᔬ፞ऻᔬ៣ᄅኔ៣Ꮤ୵ᄅ፞ऻ៣༱ᚁᏔᔬኔऻ፞៣Ꮤ୵ڲᏔ៣ᘙᄅᔬࡼ៣ࡼऻߤᄅ༱ᇐᄅ፞ऻ៣៣ࡼ፞Ꮤऻࡼ៣ݿ៣ Ꮤ୵ऻ៣ᄅኔࡼڲኔ៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ μ៣Ꮤ៣፞៣፞ ᔬૢߤऻᏔ៣ߤᄅᗁऻऻᏔ៣፞ᄅ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ៣፞៣ᔬ፞ऻࡼ៣ᄅ៣៣ᄅᏔ୵ऻኔ៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ፞៣ ڲኔऻ៣ᄅᏔ៣፞ᔬᏔڲݿऻƵ៣ ת୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣ࡼऻ፞ߤኔݿऻࡼ៣ڲݿᄅᗁऻ៣፞៣ڲ៣ࡼऻڲ៣፞ ᄅᔬᏔᄅƵ៣ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼऻᗁڲᏔᄅ፞៣ኔᄅ༱៣ࡼऻڲᏔ៣ڲኔऻ៣ᄅᏔ៣ ᗁऻኔ៣ڲኔଫऻù៣Ꮤ୵ऻ៣૯ଫᔬኔऻ៣ᘙງ៣ڲᇐᇐऻڲኔ៣༱ᔬߤ୵៣Ꮤ୵ऻ៣፞ ڲ༱ऻ៣ऻᚁߤऻᇐᏔ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ߤᔬኔᗁऻ៣ ፞៣ᄅᏔ៣ڲ៣፞Ꮤኔڲଫ୵Ꮤ៣ऻƵ៣ת୵ऻ៣ᏔऻኔᇐኔऻᏔڲᏔᄅ៣፞៣ᇐኔऻߤ፞ऻ៣Ꮤ୵ऻ៣፞ ڲ༱ऻ៣ڲ፞៣ᄅኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼऻڲ៣፞ ᄅᔬᏔᄅƵ៣ � $ 1 Ļ � �� ����� � �J �� ������ �� Ļ � ��� ���� Ļ ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼڲଫኔڲ༱፞៣፞୵ᄅᘙ៣៣ऻߤᏔᄅ៣ ɲ̛Ƶ̭ ù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣ᘙڲ፞៣ߤᄅ፞ᏔڲᏔƵ៣ת୵ऻ៣ऻቫᔬݿኔᔬ༱៣ ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣ᘙڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ڲ៣ᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣ऻᏔ୵ऻኔ៣ڂ ๐៣ᄅኔ៣7öơڲߤߤᄅኔࡼଫ៣Ꮤᄅ៣ѭቫ፞Ƶ៣ɲ̛ƵͷÆ៣ᄅኔ៣ ɲ̛Ƶ ɲ˜ÆƵ៣ ӏ៣Ꮤ୵ᄅ፞ऻ៣ऻቫᔬڲᏔᄅ፞ù៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᔬऻ፞៣ᄅ៣ᇔබ៣ڲࡼ៣ᇔᜡ៣ڲኔऻ៣ᔬߤᏔᄅ፞៣ᄅ៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻƵ៣ӏù៣ ៣ ѭቫ፞Ƶ៣ɲ̛ƵͷÆ៣ڲࡼ៣ɲ̛Ƶ ɲ˜Æù៣ᘙऻ៣ߤᄅ፞ࡼऻኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ᏔᄅᏔڲ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ᇔ៣Ꮤᄅ៣ݿऻ៣ߤᄅ፞ᏔڲᏔù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻቫᔬڲᏔᄅ፞៣ ڲኔऻ៣ኔऻڲᏔᄅ፞៣ݿऻᏔᘙऻऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻቫᔬݿኔᔬ༱៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻù៣Ꮤ୵ऻ៣ݿᄅଫ៣ᇐᄅᏔù៣ڲࡼ៣ऻᏔ୵ऻኔ៣ڂ๐៣ᄅኔ៣7� Lơ ת୵ऻ៣ኔऻڲᏔᄅ፞៣�࡚�̐ �ڂ๐Æ៣ڲࡼ៣�࡚�̐ ş�7ó�ơڲኔऻ៣ᄅᏔ៣፞ ᔬߤ୵៣፞༱ᇐऻ៣ᄅऻ፞៣ڲ፞៣ݿऻᏔᘙऻऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ڲࡼ៣ ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅù៣ݿᔬᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣༱ڲ៣ݿऻ៣ࡼऻᏔऻኔ༱ऻࡼ៣Ꮤ୵ऻᄅኔऻᏔߤڲ៣Ꮤ୵ኔᄅᔬଫ୵៣Ꮤ୵ऻ៣йڲᇐऻኔᄅ៣ऻቫᔬڲᏔᄅ៣ ᄅኔù៣ ᄅኔࡼڲኔù៣ ऻᚁᇐऻኔ༱ऻᏔڲ៣ Ꮤ୵ኔᄅᔬଫ୵៣ ࡼऻᏔऻኔ༱ڲᏔᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ݿᄅଫ៣ᇐᄅᏔ፞៣ ڲࡼ៣ ᗁڲᇐᄅኔ៣ ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ፞៣ߤᄅኔኔऻ፞ᇐᄅࡼଫ៣Ꮤᄅ៣ቫᔬࡼ៣༱ᚁᏔᔬኔऻ፞៣ᄅ៣ᗁڲኔᄅᔬ፞៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ፞Ƶ៣ ת୵ऻ៣ᇐᄅᏔ៣ ڲᏔ៣ ߤᄅ፞ᏔڲᏔ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ ᄅ៣ݿᄅଫ៣ᇐᄅᏔ፞៣ᗁऻኔ፞ᔬ፞៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ፞៣ᄅኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ ࡼऻڲ៣ ፞ᄅᔬᏔᄅ៣ߤᄅኔኔऻ፞ᇐᄅࡼଫ៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣៣҃ଫƵ៣ ɲ̛Ƶ̂៣፞៣፞୵ᄅᘙ៣៣҃ଫƵ៣ ɲ̛ Ƶ̭ Ƶ ៣նऻᏔ୵ऻኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ᄅኔ៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ߤᔬኔᗁऻ៣፞៣ڲ៣፞Ꮤኔڲଫ୵Ꮤ៣ऻ μ៣ᄅᏔ୵ऻኔᘙ፞ऻù៣Ꮤ୵ऻ៣૯ଫᔬኔऻ៣ኔऻ፞ऻ༱ݿऻ፞៣҃ଫƵ៣ ɲ̛ Ƶ̂ Ƶ ៣Ңᄅᘙऻᗁऻኔù៣Ꮤ୵ऻ៣ ऻᏔߤᔬڲኔ៣ቫᔬࡼĿᗁڲᇐᄅኔ៣ኔऻଫᄅ៣፞៣ᏔᏔऻࡼ៣ࡼᄅᘙ៣ኔᄅ༱៣ऻᏔ៣Ꮤᄅ៣ኔଫ୵ᏔƵ៣ת୵፞៣ߤᄅኔኔऻ፞ᇐᄅࡼ፞៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ڲߤᏔ៣ ¥ǁ ՠ˪ תޗޗ�ޗ ¥iǁ ͐͑к͓͒ Юۋ.ߝ!ߝ.ߝ.ߝ!ߝ�ޗ.ߝƊޗƊޗ ǁ u dzޗ uޗ P S( Qǁ: $Ţ+�ſǁ k (& �1; � � � ��Ȇ . <� > ���� ��Ɩ����&�Ɩ � � Ɩ��� � ��� � � Ɩ composição (x’, não mostrado na figura). 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Quando frações do vapor são removidas no início do processo e essas frações são condensadas, o líquido gerado é mais rico no componente mais volátil, enquanto que o líquido residual fica levemente mais pobre neste componente. O líquido obtido pela condensação do vapor vai agora ser vaporizado e o vapor assim gerado será ainda mais rico no componente mais volátil. Vamos repetir o processo sucessivas vezes e, para entender melhor o que acontece, vejamos a figura 4. Figura 4: a) aquecimento de uma mistura líquida de composição M e formação do primeiro vapor (v), de composição D, e com líquido (l) residual de composição R permanecendo no sistema; b) sucessivos aquecimentos de D e de R. ¥ǁ $�+��ǁ ǁऴ �ǁ k : � ���� &��� Ȇ¦ &��� & �'� &��Ȇ ���m h ǁ ®Ɩ ®ƖŢۋ�ޗɐҵۋ ® ƖҶۋ Ţ ҷۋ Ɩ שޗŧӤ ǁ $�+��ǁ ®Ɩ ѵŵӤӤ ǁ znS(nQǁ k � &� ��Ȇ A *X4 Ȇ E ��,� � � � , ��� ; Ɩ Ꮤ୵ኔऻऻ៣ኔڲߤᏔᄅ፞ù៣.Ľ�࡚�QaŸ�'.N��࡚ڲࡼ៣Q¶ DŸߤᄅᏔᔬڲᏔᄅ៣ ᄅ៣Ꮤ୵፞៣ᇐኔᄅߤऻ፞፞៣ᔬᏔ༱ڲᏔऻ៣ऻࡼ፞៣ڲ៣ ࡼ፞ᏔڲᏔऻ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣ڲᇐᇐኔᄅڲߤ୵ऻ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣༱ᄅኔऻ៣ᗁᄅڲᏔऻ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ڲ៣ኔऻ፞ࡼᔬऻ៣ߤᄅ፞ऻ៣ Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻ፞፞៣ᗁᄅڲᏔऻ៣ቫᔬࡼù៣ᏔᄅଫऻᏔ୵ऻኔ៣ᘙᏔ୵៣ڲ៣፞ऻኔऻ፞៣ᄅ៣ኔڲߤᏔᄅ፞៣ᄅ៣Ꮤऻኔ ༱ऻࡼڲᏔऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞ᏔᄅƵ៣ ת୵ऻ៣Ꮤ༱ऻ៣ڲࡼ៣ ڲݿᄅኔ៣ᗁᄅᗁऻࡼ៣៣ Ꮤ୵፞៣ݿڲᏔߤ୵៣Ꮤᇐऻ៣ᄅ៣፞ऻᇐڲኔڲᏔᄅ៣፞៣ᇐኔᄅ୵ݿᏔᗁऻ៣ڲࡼ៣፞៣ ऻ༱ڲᏔऻࡼ៣Ꮤ୵ኔᄅᔬଫ୵៣ Ꮤ୵ऻ៣ᔬ፞ऻ៣ᄅ៣ڲ៣ߤᄅᏔᔬᄅᔬ፞៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ៣ᔬ፞ଫ៣ڲ៣ʶ �O�I� ��I B࡚O�(7� ࡚ҋଫƵ៣ ɲ̛ƶ͐Æƶ៣ת୵ऻ៣Ꮤᇐऻ៣ᄅ៣ߤᄅᔬ༱៣ᔬ፞ᏔኔڲᏔऻࡼ៣፞៣ڲ៣ݿᖧݿݿऻĻߤڲᇐ៣ߤᄅᔬ༱Ƶ៣ת୵ऻ៣ߤᄅᔬ༱៣፞៣୵ऻڲᏔऻࡼ៣ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣ ݿᄅᏔᏔᄅ༱ μ៣ Ꮤ୵ऻኔऻ៣፞៣ڲ៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣ଫኔڲࡼऻᏔ៣ڲᄅଫ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻଫᏔ୵៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅᔬ༱ù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᄅᇐ៣ݿऻଫ៣ ߤᄅᄅऻኔ៣Ꮤ୵ڲ៣ᏺ୵ऻ៣ݿᄅᏔᏔᄅ༱Ƶ៣ՊऻᏔ៣ᔬ፞៣፞ᔬᇐᇐᄅ፞ऻ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᄅᇐ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅᔬ༱៣፞៣ �Ɔ࡚ ڲࡼ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣፞፞ᔬଫ៣ڲᏔ៣Ꮤ୵፞៣ᇐᄅᏔ៣፞៣៣ऻቫᔬݿኔᔬ༱៣ᘙᏔ୵៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣୵ऻࡼ៣ᔬᇐ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᄅᇐ៣ ᇐڲᏔऻù៣ᇐڲᏔऻ៣ɲ μ ៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ፞៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ڲኔऻ៣፞୵ᄅᘙ៣៣ҋଫƵ៣ ɲ̛ƶͬ៣ڲ፞៣(Ɔ ࡚ڲࡼ៣ٓ Ƶ៣ ֝៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᚁᏔ៣ᇐڲᏔऻù៣ᇐڲᏔऻ៣˜ù៣Ꮤ୵ऻ៣ Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣፞៣፞ଫ୵Ꮤ៣୵ଫ୵ऻኔù៣�J �࡚ڲࡼ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣፞፞ᔬଫ៣ ኔᄅ༱៣Ꮤ៣୵ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣J �࡚Ќ፞៣Ꮤ୵፞៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ᇐڲ፞፞ऻ፞៣ᔬᇐᘙڲኔࡼ៣Ꮤᄅ៣ᇐڲᏔऻ៣ ɲù៣ Ꮤ៣፞៣ߤᄅᄅऻࡼ៣Ꮤᄅ៣ Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣�Ɔ࡚ Ꮤᄅ៣ᇐᄅᏔ៣��࡚ת୵፞៣༱ऻڲ፞៣Ꮤ୵ڲᏔ៣፞ᄅ༱ऻ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣J࡚ߤᄅࡼऻ፞ऻ፞៣Ꮤᄅ៣ᄅኔ༱៣(% ?࡚ ፞ߤऻ៣өә៣ ፞៣ኔߤ୵ऻኔ៣៣Ꮤ୵ऻ៣ऻ፞፞៣ᗁᄅڲᏔऻ៣ߤᄅ፞ᏔᏔᔬऻᏔù៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻ༱ڲଫ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣፞៣ኔߤ୵ऻኔ៣៣Ꮤ୵ऻ៣༱ᄅኔऻ៣ ᗁᄅڲᏔऻ៣ߤᄅ፞ᏔᏔᔬऻᏔ៣ڲࡼ៣ڲᏔ៣ऻቫᔬݿኔᔬ༱៣ڲᏔᏔڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ٓ Ƶ៣ת୵፞៣୵ڲᇐᇐऻ፞៣ڲᏔ៣ऻᗁऻኔ៣ ᇐڲᏔऻ៣៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅᔬ༱Ƶ៣Ќ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣༱ᄅᗁऻ፞៣ᔬᇐ៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅᔬ༱ù៣Ꮤ៣ߤᄅᄅ፞ μ៣Ꮤ୵፞៣ߤᄅᄅଫ៣ߤᄅࡼऻ፞ऻ፞៣ Ꮤ୵ऻ៣ऻ፞፫៣ᗁᄅڲᏔऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣ᇐኔऻऻኔऻᏔڲù៣፞ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ݿऻߤᄅ༱ऻ፞៣ߤኔऻڲ፞ଫ៣ऻኔߤ୵ऻࡼ៣៣ Ꮤ୵ऻ៣༱ᄅኔऻ៣ᗁᄅڲᏔऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣ڲ፞៣Ꮤ៣༱ᄅᗁऻ፞៣ᔬᇐᘙڲኔࡼƵ៣ӏ៣ڲᏔ៣ऻڲߤ୵៣ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅᔬ༱៣Ꮤ୵ऻ៣ ቫᔬࡼ៣፞៣៣ऻቫᔬݿኔᔬ༱៣ᘙᏔ୵៣ᗁڲᇐᄅኔù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᆱ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ᘙ៣ݿऻ៣ଫᗁऻ៣ݿ៣Ꮤ୵ऻ៣ ᗁڲᇐᄅኔ៣ ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ߤᔬኔᗁऻ៣ ៣ ҋଫƵ៣ ɲ̛ ƶͬ ƶ ៣ ӏᏔ៣ ፞៣ᔬࡼऻኔ፞Ꮤᄅᄅࡼ៣ Ꮤ୵ڲᏔ៣ Ꮤ୵ऻ៣ Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣፞៣ ፞ᄅ༱ऻ៣ ᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅᔬ༱Ƶ៣ Ќ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ຮ ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᄅᇐ៣ᇐڲᏔऻ៣ଌᄅᘙ፞៣ࡼᄅᘙ៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᚁᏔ៣ᇐڲᏔऻù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣ኔ፞ऻ፞៣Ꮤᄅ៣ �J ù៣ڲࡼ៣Ꮤ୵ऻ៣፞ ᏔڲᏔऻ៣ᇐᄅᏔ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ኔऻڲߤ୵ऻ፞៣- ࡚ҋଫƵ៣ɲ̛ƶͬÆƶ៣ᄅ༱ऻ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣༱ᄅኔऻ៣ᗁᄅڲᏔऻ៣ߤᄅ༱ ᇐᄅऻᏔ៣ᗁڲᇐᄅኔᜓऻ፞៣Ꮤᄅ៣තऻࡼ៣J ? 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O líquido D é aquecido até que metade dele passe para a forma de vapor, gerando o vapor v’ e o líquido l’, de composições D’ e R’, respectivamente. Novamente, agora o vapor v’ é condensado gerando o destilado D’ que é reaquecido e assim sucessivamente, obtendo-se destilados cada vez mais ricos (e puros) no componente 1, separando-o do componente 2. Voltemos agora ao primeiro líquido (l), de composição R, que permaneceu na fase líquida. Como mostra a figura 4b, ele é aquecido até que metade tenha passado à fase de vapor (v’’) e gerando o líquido (l’’), cujas composições são R’’ e D’’, respectivamente. Novamente, o destilado D’’, mais rico no componente 1, é removido da mistura e redestilado, passando pelos mesmos processos descritos anteriormente. Assim, sucessivas etapas de vaporização, remoção do vapor, condensação deste e revaporização, remoção e redestilação acabam por separar componente 1 do componente 2, pois o primeiro, mais volátil, enriquece cada vez mais o vapor, enquanto que o componente 2, menos volátil, vai permanecendo no líquido remanescente. Idealmente, os dois compostos acabam completamente separados por destilação. Em termos práticos, a sequência de eventos acima não é conduzida em etapas separadas e ocorre no interior do mesmo sistema destilatório. O processo acontece de modo contínuo e dinâmico no interior de um sistema que contém uma coluna de fracionamento. Vejamos como funciona uma dessas colunas, como mostrado na figura 5. Trata-se de uma coluna de fracionamento contínuo. Figura 5: esq.: esquema de uma coluna de fracionamento, mostrando diversos “pratos”. Dir.: diagrama de fase para os pratos 1 e 2. No interior da coluna, T3>T2>T1. A coluna apresenta um gradiente de temperatura. Ela é mais quente na sua base e tem sucessivas plataformas (“pratos”) mantidos a temperaturas cada vez mais baixa. Em cada prato, o líquido está em equilíbrio com seu vapor. Vamos supor que no ponto b, no diagrama à direita, a mistura esteja no prato (2), à temperatura T2, com líquido e vapor dados pelas composições l2 e v2. Como se vê, o vapor é mais rico no componente 1, mais volátil. O vapor v2 sobre pelas coifas e alcança o prato (1) mantido à temperatura T1, inferior a T2. O vapor se condensa parcialmente no ponto a do diagrama, formando o líquido de composição l1 e o vapor de composição v1, mais rico no componente 1. Este, por sua vez, sobre até o prato acima de T1, que está mais frio do que o prato (1) e o vapor se condensa, formando um líquido e um mais um vapor, agora mais rico em 1. Sucessivamente, os vapores cada vez mais ricos no componente mais volátil vão subindo pela coluna e vão se condensando como líquidos mais ricos no componente 1, enquanto as frações líquidas remanescentes voltam pelas tubulações ao reservatório inicial. Neste reservatório o líquido vai ficando cada vez mais rico no componente 2, menos volátil, enquanto que no topo da coluna o vapor final é puro no componente 1, mais volátil. Colunas de fracionamento são muito comuns em laboratórios de química orgânica. A figura 6 mostra uma coluna Vigreaux e um arranjo experimental com esse dispositivo. 8)< �� � ����Ȇ : : ǁ � � � ��Ȇ . < � B Y�����p�� Ɩ � ��� � � � � �!Ɩ ��� ��� ; Ɩ " Y�Ɩ � ���� ���Ɩ� ��Ɩ = ��� ���QƖ%�� ��� � Q Ɩu���� Q Ɩ j}v e}pvgv ptXLsp~� r��Ɩ �� ;Ɩ V�*Ɩ � h Ɩ E��� QƖ ] rl ] } X Ɩ �ǁ P S( Qǁ =ǁ ː �ǁ � �� ��Ȇ. <�D S �c� �� Ɩ���Ɩ�� � Ɩ�M����!�Ɩ � � Ɩ�Ɩ � ���� � � � �! 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Industrialmente, as colunas de fracionamento são fundamentais no refino de petróleo, constituindo instalações gigantescas, como a mostrada na figura 7. Figura 7: esq.: torres de refino de petróleo, constituídas por colunas de fracionamento; dir.: esquema de operação da coluna, com as diversas frações de petróleo e suas temperaturas de separação.
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