PRACTICA DE BALANCE DE MATERIA PRIMA Y ENERGIA N°2 BALANCE DE MATERIA SIN REACCION QUÍMICA EN TANQUES

...

Los datos obtenidos resumirlos en una tabla como la siguiente:

Tiempo Volumen HCl Gasto de titul [HCl] Práctico [HCl] Teórico

minutos ml ml g/L g/L

La concentración de HCl teórico se calculara con el modelo matemático de tanques estacionarios.

2do Experimento

Se hará lo mismo que en el primer experimento solo cambiando las velocidades de descarga del tanque central a 0.47 L/mint. Y continuar con todo los puntos anteriores.

3era Experiencia

Lavar los tanques para retirar el óxido que tiene adherido.

Preparar 8 litros de solución con 4g/L de ácido muriático (HCl) cuyas características son las siguientes 9.5% de HCl, densidad de 1.0456 g/ml.

Alimentar esta solución al tanque central, teniendo en cuenta que la válvula este completamente cerrada.

En el tanque superior derecho llenar 8 lt de solución 8g/L, cuidando que la válvula éste completamente cerrada.

En el tanque superior izquierdo llenar 8 lt de agua pura, cuidando que la válvula este completamente cerrada.

Tomar una muestra del tanque central de 5ml, y titular con solución de hidróxido de sodio 0.1 M preparado previamente, usar como indicador fenolftaleína, anotar el gasto para determinar la concentración de esta solución en g/L. Luego abrir simultáneamente las válvulas del tanque superior izquierdo a 0.4 l/min, del tanque superior derecho a 0.47 l/min y del central a un flujo de 1 l/min, respectivamente y agitar constantemente con la paleta el tanque central. Iniciando desde este momento la medición del tiempo mediante un cronometro tomando una muestra de la solución que sale del tanque central cada 4 minutos y titulándolo con solución de hidróxido para calcular la concentración en g/L.

Cálculos:

Para preparar las soluciones:

Solución: 8L a una concentración de 4g/L

Datos acido:

Concentración: 9.5%

Densidad: 1.0456 g/ml

8L x 4g/L=32g

32g →9.5%

X →100%

X=(32 g.100%)/(9.5%)= 336.84 g

(336,84 g)/(1.0456 g/ml)=322,15 ml

Solución: 8L a una concentración de 4g/L

Datos acido:

Concentración: 24,27%

Densidad: 1.115 g/ml

8L x 4g/L=32g

32g →24,27%

X →100%

X=(32 g.100%)/(24,27%)= 131,85 g

(131.85 g)/(1.115 g/ml)=118.25 ml

Solución: 8L a una concentración de 8g/L

Datos acido:

Concentración: 24,27%

Densidad: 1.115 g/ml

8L x 8g/L=64g

64g →24,27%

X →100%

X=(64 g.100%)/(24,27%)= 263.70 g

(263.70 g)/(1.115 g/ml)=236.50 ml

Solución: Hidróxido de sodio 0.1M

Datos:

Peso molecular: 40g/mol

1 litro de solución

M=n/L 0.1=n/1 n=0.1 mol

n=(peso reactivo)/PM

peso reactivo=n x PM =0.1 molx 40 g/mol=4g

Disolver 4g de hidróxido de sodio en 1000 ml de agua destilada

Para hallar [HCl] Práctico g/L

C1 x V1=C2 x V2

Experiencia 1

C1 x V1 (HCl)=C2 x V2(NaOH)

C1x 5ml=0.1M x10.9

C1=0.218 M (HCl)

0.218 mol/L ((36.5 g)/(1 mol))=7.96 g/L

Experiencia 2

C1 x V1 (HCl)=C2 x V2(NaOH)

C1x 5ml=0.1M x4.5

C1=0.09M (HCl)

0.0.09 mol/L ((36.5 g)/(1 mol))=3.29 g/L

Experiencia 3

C1 x V1 (HCl)=C2 x V2(NaOH)

C1x 5ml=0.1M x4.8

C1=0.096 M (HCl)

0.096 mol/L ((36.5 g)/(1 mol))=3.50 g/L

Para hallar [HCl] Teórico g/L

Modelo matemático Experiencia 1

0.4L/min

H2O

C1=0

0.4 L/min

C2= C

V dc/dt=E-S

(8) dc/dt=(0.4)(0)-(0.4)(C)

(8) dc/dt=-0.4C

dc/dt=-0.05C

dc/c=-0.05dt

t=0, C0=4g/L

∫_4^c▒dc/c=-0.05∫_0^t▒dt

ln c/4= -0.05t e^(ln c/4= ) e^(-0-05t ) MODELO MATEMATICO:C=4.e^(-0.05t)

Modelo matemático Experiencia 2

0.4L/min

H2O

C1=0

0.47 L/min