lunes, 9 de diciembre de 2013

Presión de Vapor

Presión de Vapor

Esta definida de la siguiente manera:
es la presión de la fase gaseosa o vapor de un solido o un liquido sobre la fase liquida, para una temperatura determinada en donde la fase liquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinámico”.

A partir de esta definición podemos decir que también los solidos presentan esta presión cuando ocurre la sublimación o sublimación inversa.
Cuando en los solidos encontramos la fase de equilibrio dinámico suelen aparecer 2 conceptos que son liquido saturado y vapor saturado.

Las sustancias poseen varias características, la que me interesa a definir en este tema es la temperatura crítica y se define de la siguiente manera:
es la temperatura limite por encima de la cual un gas miscible no puede ser licuado por compresión; por encima de esta temperatura no es posible condensar un gas aumentando la presión.”

El tema me gusto porque solemos pensar que el vapor es lo mismo que un gas, sin embargo los gases presentan temperaturas críticas y cuando la temperatura de un gas es menor que la temperatura crítica se trata de un vapor ya que a esa temperatura el gas puede llegar a condensarse.

La presión de vapor es muy utilizada en la industria para una diversidad de aplicaciones ya que cuando los líquidos se evaporan debido a que las moléculas se escapan de su superficie.
Este fenómeno de la presión de vapor se utiliza en la que muchas personas conocemos la olla de presión, en la producción de aire líquido, en las maquinas refrigeradoras, etc.
A pesar de que muchas personas les resulta mas fácil el uso de la olla de presión ya que los alimentos pueden cocinarse mucho mas rápido, también hay que tomar medidas debido a que esta puede estallar por alguna acumulación del gas.





Un experimento sencillo de lo que es presión de vapor es cuando encendemos una candela en un plato de agua y la tapamos con un vaso y cuando se va apagando la llama de la candela el agua comienza a subir.

viernes, 6 de diciembre de 2013

Joule - Thomson

Proyecto Joule – Thomson



Antes de comenzar con lo que es en si el proyecto me gustaría dar una pequeña introducción de quienes fueron estos científicos.

 

James Prescott Joule nació el 24 de diciembre del 1818 y murió el 11 de octubre del 1889.

Físico ingles reconocido por sus diversas investigaciones en lo que es la electricidad, termodinámica y energía.

Descubrió la relación del trabajo mecánico con el magnetismo, lo cual lo llevo a la teoría de la energía.

La unidad de energía, calor y trabajo conocida como Joule fue asignada en su honor.

Otro de sus aportes es la escala absoluta de temperatura en conjunto con lord Kelvin.


 

William Thomson nació el 26 de junio de 1824 y murió el 17 de diciembre de 1907.

Fisicomatemático británico sobresalió por trabajos importantes en el área de la termodinámica y electricidad.

Desarrollo la escala de temperatura de Kelvin.


Gracias a este científico se hicieron estudios para instalar en el año de 1866 el primer cable trasatlántico que conecto New York con Londres.

debido a sus aportes se le nombro lord Kelvin.

¿En que consiste el experimento Joule-Thomson?

Este experimento consiste en dejar fluir un gas desde una presión alta (es la presión desde el cilindro del gas) hacia otra presión menor, por medio de un tubo en donde se encuentra un tapón poroso el cual hace que el gas sufra un estrangulamiento y así se pueda reducir la presión.

Descripción: Efecto de Joule-Thomson

Este experimento a pesar de los inconvenientes que presento a lo largo del proceso, como estudiantes nos sirve para entender mejor no solo el hecho de hacer una practica y calcular el coeficiente de Joule-Thomson, sino que también entendemos mejor el funcionamiento de cada parte del equipo y nos ayuda a aplicar estos conocimientos en la industria.
Una de las mayores aplicaciones de este experimento es la de licuefacción de gases, siendo el principal el aire.
Para entender mejor lo que es la licuefacción de gases lo definiré de la siguiente manera:
Licuefacción o licuacion de los  gases es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado gaseoso al líquido, por disminución de la temperatura y el aumento de presión, llegando a una sobrepresión elevada, hecho que diferencia a la licuefacción de la condensación.”

Entendiendo este concepto podemos decir entonces que el efecto de joule-Thomson se utiliza para pasar una sustancia la cual se encuentra en forma gaseosa, ya sea en el aire o como producto de una reacción química; a su forma liquida y así se puede transportar con mayor facilidad.

Otra de las aplicaciones es en el aire acondicionado en donde el aire; el cual se encuentra a temperatura ambiente; pasa por una abertura estrecha el cual sufre una compresión y una descompresión el cual así provocando el descenso de la temperatura.


jueves, 5 de diciembre de 2013

Balance de Materia

Balance de Materia
Podemos definir de forma general lo que es un balance de materia:
Un balance de materia no es otra cosa que un conteo de flujo y cambio de masa en el inventario de materiales de un sistema.”


Hay balances de materia en los que hacemos uso de una reacción química y en los que no hay reacción química.

Cuando queremos aplicar los conocimientos de balance de materia en la industria primero tenemos que establecer que tipo de sistema es con el que vamos a trabajar.

Hay varios tipos de balance que se utilizan dependiendo del tipo de sistema con el que se trabajara:
Mezclas
Separación utilizando membranas
Destilación continúa
Secado
Cristalización

Las aplicaciones de balance de materia son muy amplias, se utiliza en industrias como la azucarera, para la producción de biogás, etc.



Es interesante como este tema se utiliza en la industria; en algunos casos es un paso previo para análisis de costos, para la mejoría de los procesos, para obtener lo que se desperdicia, productos intermedios, etc.

En la industria mediante un balance de materia también se puede reciclar lo que son los desperdicios de la planta, por ejemplo en una planta de tratamiento de aguas residuales se recicla el agua desperdiciada; esta agua se lleva por procesos bioquímicos y se obtiene: agua reciclada, una menor contaminación hacia el medio ambiente, tierra rica en minerales que se utiliza como abono.


Un ejemplo interesante es la extracción del aceite de soja a partir de los granos de soja mediante un balance de materia podemos deducir la cantidad de solventes que debemos de utilizar.


Propiedades de los compuestos
Dentro de las propiedades de los compuestos encontramos las propiedades químicas y las propiedades físicas.
Las propiedades físicas son aquellas características que no afectan o alteran la composición de la materia.

Entre las propiedades físicas podemos mencionar:
Color
Olor
Textura
Densidad
Solubilidad
Punto de fusión


Mientras que las propiedades químicas son aquellas características distintivas de las sustancias las cuales las podemos notar cuando esta sustancia reaccionar consigo misma o cuando hacemos reaccionar una sustancia con otra y así obtenemos nuevas sustancias.



Entre las propiedades químicas podemos mencionar:
Reactividad
Poder calorífico
Acidez
Descomposición


Conocer las propiedades tanto físicas como químicas es de suma importancia tanto en la industria como en el laboratorio ya que así podemos evitar accidentes en el área de trabajo.    

Estas propiedades nos ayudan o nos dirigen para saber como organizar un área destinada al almacenamiento de reactivos.
También conocer estas propiedades según investigue nos sirve como parámetros de aceptación o rechazo en lo que es control de calidad.

En lo que es el área de producción estas propiedades nos ayudarían a saber a que tipo de procesos podemos inducir una sustancia y así obtener mejores resultados o productos que nos sean más útiles.


 

miércoles, 4 de diciembre de 2013

Estequiometria

 Estequiometría

Se define como: “el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química.”

De una manera más formal podemos definir a la estequiometría como: “la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o las relaciones de las masas de los elementos químicos que están implicados en una reacción química.”

La estequiometría es una de los temas mas importantes en la química ya que sin esto no podríamos saber en realidad lo que esta sucediendo durante una reacción química.

Para el uso de la estequiometría tenemos que tomar en cuenta algunos factores como ser el estado de la materia con la que estamos trabajando y las conversiones.

Este tema se aplica en prácticas de laboratorio y en la industria; en las practicas de laboratorio uno de los principales usos es para la realización de soluciones, ya que ocupamos saber la cantidad del reactivo necesitamos para hacer una solución en un volumen determinado.

En la industria por ejemplo en la farmacéutica, en la metalurgia se trabaja mucho con sustancias químicas y mediante la estequiometría les permite conocer la cantidad de sustancia que se debe de agregar para obtener un producto con un grado de rendimiento elevado y así se pueda economizar el consumo de materia prima que es lo que se busca en la industria. 



También en la industria se recurre a este tema en la actualidad para conocer que tanta contaminación la empresa esta generando y así ver como se puede reducir esta contaminación que se genera ya sea a los ríos, al aire, etc.