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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMADE MEXICO
Fes Zaragoza
Carrera: Ingeniería Química
Modulo: Procesos de separación
Asignatura: Laboratorio y taller de proyectos
Actividad L2: Sistema ternario de líquidos parcialmente miscibles
Alumno:
1. OBJETIVO
DETERMINAR LAS CONCENTRACIONES DEL ESTADO DE SATURACIÓN
DE UN SISTEMA CONSTITUIDO POR DOS LÍQUIDOS POCO MISCIBLES
ENTRE SÍ Y UN TERCERO COMPLETAMENTE MISCIBLE CON LOS DOS
PRIMEROS, Y DIBUJAR LA CURVA DE SOLUBILIDAD
CORRESPONDIENTE SOBRE UN DIAGRAMA TRIANGULAR.
2. RESUMEN
El experimento consistío en determinar curvas de calibración de 5 sistemas ternarios, es
decir tres componentes don inicialmente y uno tercero que se añadiría gradualmente a la
mezcla para obtener un equilibro sin llegar a una saturación del sistema por medio del
tercer componente esto se observaría por medio de una titulación a través de una bureta
graduada de 50ml, el quinto sistema es un sistema propuesto, en este caso fue glicerol,
cloroformo y ácido acético, donde el componente que determinaría el equilibrio seria el
glicerol debido a su insolubilidad en ácido acético pero como el sistema tenia ácido
acético y cloroformo, el grado de solubilidad del glicerol en el sistema aumentaba llegando
a un equilibrio de fases entre los tres componentes. La cantidad de glicerol añadida fue
demasiada y como resultados solo se llegó a tres equilibrios mostrados en los resultados.
El objetivo se cumplió ya que se pudo observar así como determinar por medio de
valoraciones experimentales el equilibrio de los sistemas.
3. HIPÓTESIS
El volumen de agua gastada para las valoraciones de los cuatro primero sistemas
dependerá directamente de la concentración determinada de los componentes miscibles,
se espera que para el quinto sistema el glicerol determine la curva de equilibrio en la
mezcla de los componentes miscibles, esto debido a que el glicerol será miscible en la
mezcla de los dos componentes.
4. MARCO CONCEPTUAL DE REFERENCIA
Si se mezclan agua y benceno, se observa que la solución resultante se separa en
dos capas homogéneas llamadas fases, una encima de la otra. Se sabe que este
fenómeno, llamado in miscibilidad, indica que las dos sustancias son muy poco solubles
entre sí; prácticamente no se disuelven una a la otra. La fase superior es una solución
saturada de agua en benceno (es decir, el soluto es el agua y el solvente es el benceno),
mientras que la capa inferior es la solución saturada de benceno en agua (el soluto es el
benceno y el solvente es el agua).
La inmiscibilidad entre estas dos sustancias puede disminuirse (produciendo
mezclas con mayor solubilidad entre los componentes) si a la mezcla se agrega un tercer
componente para formar un sistema ternario de líquidos, el cual al mezclarse por
separado en cualquier porcentaje con agua o con benceno se disuelve completamente
tanto en uno como en otro. El tercer componente puede ser ácido acético, acetona,
metanol, etc. Los sistemas ternarios de líquidos pueden estar formados por diferentes
especies químicas no sólo por las mencionadas en estos dos párrafos.
En general, tres líquidos al mezclarse pueden originar alguno de tres tipos
principales de sistemas ternarios, dependiendo de la distribución mutua entre ellos:
1. Las sustancias A, B y C presentan tres parejas de líquidos parcialmente
miscibles (ninguna de ellas se disuelve completamente en las otras).
2. De las tres sustancias A, B y C, solo se tienen dos parejas solubles
parcialmente (por ejemplo A en B y A en C) pero existe una pareja de
solubilidad completa (por ejemplo, B en C).
3. Tres sustancias A, B y C producen solamente una pareja de líquidos
parcialmente miscibles (por ejemplo A en B) mientras que otras dos parejas (C
en B y C en A) son solubles completamente en cualquier proporción.
En el presente trabajo se estudiará el último caso.
Si se mezclan dos líquidos de solubilidad mutua ilimitada, por ejemplo C en B o C
en A produciendo una mezcla en una sola fase, y se les añade un tercero A o B,
respectivamente, que se disuelve completamente en uno de los dos primeros y en el otro
sólo parcialmente, aparecerá una turbidez durante la adición, esto indicará que la solución
binaria inicial se ha saturado en el líquido añadido y dará origen a la formación de una
segunda fase líquida inmiscible con la primera. Si se continúa agregando la tercera
especie la mezcla líquida resultante se separa en dos capas claramente apreciables. El
sistema que en un principio era homogéneo, con la aparición de la segunda fase se
convierte en un sistema heterogéneo. El estado de interés en este caso es aquel en el
que se observa la transición de la mezcla, de monofásica a bifásica, es decir, el estado de
turbidez. La concentración o composición que presenta el sistema en esta situación indica
el grado de solubilidad que tiene el tercer líquido en la mezcla binaria inicial, y puede
cuantificarse para saber qué cantidad de cada sustancia está presente en este estado de
saturación, único a las condiciones de composición, presión y temperatura del
experimento.
Si la operación descrita en el párrafo anterior se repite varias veces utilizando
mezclas binarias con diferente concentración inicial, pero a la misma presión y
temperatura, se alcanzan los estados de saturación correspondientes a cada una y con
las composiciones respectivas de los tres líquidos, que como en el caso anterior, se
cuantifican. Los resultados se pueden representar como puntos sobre un diagrama
triangular, y la unión entre ellos con una curva suave se llama curva de solubilidad o curva
binodal. Esta curva divide el diagrama en dos zonas, una en la que los tres líquidos son
completamente miscibles y la otra en la que se tiene una pareja parcialmente miscible o
zona heterogénea. Tal representación esquemática de datos permite averiguar el
equilibrio de fases líquido – líquido que origina este sistema ternario de líquidos, aspecto
muy útil en las operaciones de separación de los componentes de mezclas líquidas.
La separación de los componentes de una mezcla líquida homogénea es un
problema frecuente en la industria química. La extracción líquido-líquido es un método
muy importante para separar mezclas líquidas, la adición de un solvente en ésta
operación corresponde a la adición de calor en el caso de la separación por destilación. El
solvente en la operación de extracción deberá ser inmiscible o parcialmente miscible con
al menos uno de los componentes de la mezcla para facilitar la separación de las fases.
La operación de extracción líquido-líquido consiste de los siguientes pasos:
a. íntimo contacto del solvente (el extractor) con la solución que contiene el
componente de interés (soluto), así que el soluto se transfiere de la solución al
solvente; y
b. separación de la fase inmiscible. La fase que contiene mayor concentración del
solvente y menor concentración del líquido original es normalmente llamado
extracto y a la otra fase con menor concentración del solvente se le refiere
como refinado.
El proceso de extracción puede involucrar otras operaciones como una destilación
para recobrar el solvente del extracto y del refinado.
La extracción líquido-líquido tiene aplicación en la separación de:
a. soluciones de componentes que tienen baja volatilidad relativa especialmente
cuando la destilación a vacío es cara.
b. Soluciones con componentes que forman azeótropos o tienen cercanos puntos
de ebullición.
c. Soluciones de componentes sensibles al calor, tales como antibióticos.
5. REACTIVOS, MATERIALES Y EQUIPO
5.1 REACTIVOS
Sistema 1
A: Agua
B: Tolueno
C: Acetona
Sistema 2
A: Agua
B: Xileno
C: Etanol
Sistema 3
A: Agua
B: Tetracloruro de carbono
C: Acido acético
Sistema 4
A: Agua
B: Tolueno
C: Etanol
Sistema 5
A: Glicerol
B: Cloroformo
C: Acido acético
5.2 MATERIAL
2 Buretas de 50 ml
8 Matraces Erlenmeyer de 50 ml
8 Matraces Erlenmeyer de 125 ml
2 Pipetas volumétricas de 10 ml
1 Pipeta volumétrica de 5 ml
1 Pipeta volumétrica de 2 ml
2 Pinzas para Bureta
1 Probeta de 50 ml
2 Soportes universales
1 Pipeta graduada de 1 ml
1 Bureta de 10 ml
5.3 EQUIPO
1 Densímetro digital
5.4 HERRAMIENTAS
En ésta actividad no se utiliza herramienta
5.5 SERVICIOS
Electricidad
Agua potable
6. PROCEDIMIENTO
6.1 DENSIDAD DE LAS SUSTANCIAS
Emplear el densímetro digital para medir la densidad de todas las sustancias que
constituyen los cinco sistemas. En caso de no contar con este equipo, utilizar un
picnómetro y la técnica apropiada. Los valores se registran sobre la tabla 1.
6.2 SISTEMAS 1 A 4
Se disponen matraces Erlenmeyer de 50 ml lavados, secados, etiquetados. En
forma análoga se preparan dos buretas de 50 ml y se llenan, una con la
sustancia B y la otra con la sustancia C. Preparar en seguida dentro de cada
matraz la mezcla binaria conforme se indica en la sección 1 de la tabla 2. El
remanente de las sustancias se regresa a su envase y las buretas se lavan
perfectamente antes de proceder con el sistema siguiente. Se valora cada una de
las soluciones con agua hasta que aparezca la turbidez. Puede darse el caso
extremo en que sea suficiente añadir una o dos gotas para que esto ocurra, por
lo que se recomiendan usar una microburetas para saber con una precisión
mayor el volumen de agua gastada. Después de añadir cada gota, se agita
vigorosamente el matraz hasta que se enturbie la mezcla. Se deja en reposo
hasta que desaparezca la turbidez. Si al agitar nuevamente aparece la turbidez,
significa que la valoración ha terminado. La cantidad del componente a añadir
empleado se anota en la columna A
SISTEMA 5
Con base en los sistemas 1 a 4, el alumno seleccionará cuál par de los tres
líquidos propuestos para el sistema 5 forma la mezcla binaria y el tercero a partir
del cual se generará la turbidez. Después, proceder conforme a lo indicado para
los sistemas 1 a 4, empleando los matraces Erlenmeyer.
7 RESULTADOS
7.3 PRESENTACION DE LOS RESULTADOS
TABLA 1
Agua Toluen
o
Aceton
a
Xileno Etanol Tetracloruro
de carbono
Ácido
acético
Clorof
ormo
Glicerol
g/cm3) .998 .868 .7912 .879 .234 1.193 1.051 1.443 1.26
M 18 92.13 50.8 106 46.07 154 60 119.3 92
SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4
Mezcla 1
Sistema 1
MATRAZ
NÚMERO
VOLUMEN (ml)
% VOLUMEN DE CADA
COMPONENTE
MOLES DE CADA
COMPONENTE
% MOLES DE CADA
COMPONENTE
A B C A C B A C B A C B
1
2 8
1.55 17.3160
69.26
40693 13.419
0.018
84294
0.108
981
0.085
93889
8.81488
143
50.982
203
40.2029
155
2
3 7
0.65 28.1690
65.72
76995 6.1032
0.028
26441
0.095
358
0.036
03889
17.7027
307
59.725
1807
22.5720
885
3
4 6
0.3 38.8349
58.25
24272 2.9126
0.037
68588
0.081
736
0.016
63333
27.6989
613
60.075
612
12.2254
267
4
6 4
0.1 59.4059
39.60
39604 0.9900
0.056
52882
0.054
49
0.005
54444
48.4962
586
46.747
1483
4.75659
312
5
7 3
0.25 68.2926
29.26
82927 2.4390
0.065
95029
0.040
868
0.013
86111
54.6491
696
33.864
9347
11.4858
957
6
8 2
0.15 78.8177
19.70
44335 1.4778
0.075
37176
0.027
245
0.008
31667
67.9432
341
24.559
7743
7.49699
166
7
9 1
0.09 89.1972
9.910
80278 0.8919
0.084
79323
0.013
623
0.004
99
82.0001
174
13.174
2546
4.82562
801
8
9.5 0.5
0.14 93.6883 4.930 1.3806
0.089
50396
0.006
811
0.007
76222
85.9976
798
6.5441
8192
7.45813
828
Sistema 2
SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4
MATRAZ
NÚMERO
VOLUMEN (ml)
% VOLUMEN DE CADA
COMPONENTE
MOLES DE CADA
COMPONENTE
% MOLES DE CADA
COMPONENTE
A B C A C B A C B A C B
1
2 8
2.13 16.488 65.95 17.559
0.016
58491
0.040
69565
0.118
09667
9.45670
437
23.2046
392
64.298
4016
2
3 7
2 25 58.33 16.666
0.024
87736
0.035
6087
0.110
88889
14.5163
336
20.7782
392
61.718
9827
3
4 6
1 36.363 54.54 9.0909
0.033
16981
0.030
52174
0.055
44444
27.8419
728
25.6192
422
40.851
81
4
6 4
0.3 58.252 38.83
2.9126
214
0.049
75472
0.020
34783
0.016
63333
57.3634
798
23.4595
267
17.503
5523
5
7 3
0.26 68.226 29.23 2.5341
0.058
04717
0.015
26087
0.014
41556
66.1705
324
17.3965
392
15.013
694
6
8 2
0.11 79.129 19.78 1.0880
0.066
33962
0.010
17391
0.006
09889
80.3022
342
12.3152
336
6.7090
8873
7
9 1
0.03 89.73 9.970 0.2991
0.074
63208
0.005
08696
0.001
66333
91.7054
637
6.25068
65
1.9447
6876
8
9.5 0.5
0.01 94.905
4.99 0.0999 0.078
7783
0.002
54348
0.000
55444
96.2163
342
3.10649
187
.37941
318
Sistema 3
Sistema 4
SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4
MATRAZ
NÚMERO
VOLUMEN (ml)
% VOLUMEN DE CADA
COMPONENTE
MOLES DE CADA
COMPONENTE
% MOLES DE CADA
COMPONENTE
A B C A C B A C B A C B
1
2 8
1.4
17.543
86
70.17
5439
12.280
702
0.015
49351
1.401
33333
0.077
62222
1.0367
3701
93.769
227
5.1940
36
2
3 7
0.93
27.447
392
64.04
3916
8.5086
917
0.023
24026
1.226
16667
0.051
56333
1.7863
7902
94.250
1689
3.9634
5212
3
4 6
0.64
37.593
985
56.39
0977
6.0150
376
0.030
98701 1.051
0.035
48444
2.7729
5789
94.051
6192
3.1754
2289
4
6 4
0.33
58.083
253
38.72
2168
3.1945
789
0.046
48052
0.700
66667
0.018
29667
6.0723
6172
91.537
304
2.3903
3426
5
7 3
0.17
68.829
892
29.49
8525
1.6715
831
0.054
22727
0.525
5
0.009
42556
9.2042
7945
89.195
8716
1.5998
4899
6
8 2
0.09
79.286
422
19.82
1606
0.8919
722
0.061
97403
0.350
33333
0.004
99
14.851
2864
83.952
9236
1.1957
8998
7
9 1
0.04
89.641
434
9.960
1594
0.3984
064
0.069
72078
0.175
16667
0.002
21778
28.215
0163
70.887
4803
0.8975
034
8
9.5 0.5
0.02
94.810
379
4.990
02
0.1996
008
0.073
59416
0.087
58333
0.001
10889
45.348
326
53.968
3825
0.6832
9141
SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4
MATRAZ
NÚMERO
VOLUMEN (ml)
% VOLUMEN DE CADA
COMPONENTE
MOLES DE CADA
COMPONENTE
% MOLES DE CADA
COMPONENTE
A C B A C B A C B A C B
1
2 8
2.85
15.564
202
62.25
6809
22.178
988
0.018
84294
0.040
69565
0.158
01667
8.66121
991
18.7058
922
72.6328
878
2
3 7
1.8
25.423
729
59.32
2034
15.254
237
0.028
26441
0.035
6087
0.099
8
17.2688
17
21.7559
847
60.9751
982
3
4 6
1.25
35.555
556
53.33
3333
11.111
111
0.037
68588
0.030
52174
0.069
30556
27.4052
862
22.1955
02
50.3992
119
4
6 4
0.62
56.497
175
37.66
4783
5.8380
414
0.056
52882
0.020
34783
0.034
37556
50.8114
16
18.2898
191
30.8987
649
5
7 3
0.45
66.985
646
28.70
8134
4.3062
201
0.065
95029
0.015
26087
0.024
95
62.1228
04
14.3751
914
23.5020
046
6
8 2
0.18
78.585
462
19.64
6365
1.7681
729
0.075
37176
0.010
17391
0.009
98
78.9020
972
10.6504
493
10.4474
535
7
9 1
0.08
89.285
714
9.920
6349
0.7936
508
0.084
79323
0.005
08696
0.004
43556
89.9035
811
5.39353
937
4.70287
95
8
9.5 0.5
0.03
94.715
852
4.985
0449
0.2991
027
0.089
50396
0.002
54348
0.001
66333
95.5108
56
2.71417
914
1.77496
49
SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4
Sistema 5
MATRAZ
NÚMERO
VOLUMEN (ml)
% VOLUMEN DE CADA
COMPONENTE
MOLES DE CADA
COMPONENTE
% MOLES DE CADA
COMPONENTE
B C A A C B A C B A C B
1
2 8 - - - - - - - - - -
2
3 7 - - - - - - - - - -
3
4 6 - - - - - - - - - -
4
6 4 - - - - - - - - - -
5
7 3 - - - - - - - - - -
6
8 2
1.3
70.796
4
17.69
9 11.501 0.096
76446
0.035
03333
0.016
43478 65.2788
088
23.6340
314
10.2507
167
7
9 1
0.07 89.37
9.930
4 .6951
0.108
86002
0.017
51667
0.000
9587
85.4907
863
13.7563
235
0.71875
315
8
9.5 0.5
0.05
94.527
3
4.975
1
0.4975
1
0.114
9078
0.008
75833
0.000
68478
92.4060
742
7.04324
016
5664.00
365
6.3 TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS
Para trazar la curva de solubilidad de cada sistema y con ello identificar las zonas
de miscibilidad completa y parcial (zona heterogénea), es necesario calcular los
porcentajes de las cantidades de sustancia que constituyen a cada uno. Estos
porcentajes pueden representar unidades de volumen o unidades de moles.
Para expresar los porcentajes en unidades de volumen de cada componente con
respecto al sistema de tres componentes, se utilizan las siguientes ecuaciones:
Vol.CVol.BVol.A
Vol. A
en de A% en volum


100*
(1)
Vol.CVol.BVol.A
Vol. B
en de B% en volum


100*
(2)
Vol.CVol.BVol.A
Vol. C
en de C% en volum


100*
(3)
Anotar los resultados en la sección 2 de la tabla 2.
Antes de expresar los porcentajes en unidades de mol se deben calcular los
moles de cada componente presentes en cada mezcla ternaria en el punto de
saturación. Se emplean la siguiente ecuación:
i
ii
i
M
*ρV
n  (4)
𝑛 𝑖 = es el número de moles de la especie 𝑖, 𝑖 = 1,2,3
𝑉𝑖 = es el volumen de la especie 𝑖 usado para formar la composición del sistema.
Se obtiene de la sección 1 de la tabla 2.
𝜌𝑖 = es la densidad de la especie 𝑖. Se obtiene de la tabla 1 para cada sustancia.
5
𝑀𝑖 = es la masa molar de la especie 𝑖. Se obtiene de la tabla 1 para cada
sustancia.
Los resultados se anotan en la sección 3 de la tabla 2.
Para expresar los porcentajes en unidades de mol de cada componente con
respecto al sistema de tres componentes, se utiliza la siguiente ecuación:
321
100
nnn
*n
% mol de i i

 (5)
Anotar los valores obtenidos en la sección 4 de la tabla 2.
6.4 CONSTRUCCIÓN DE LOS DIAGRAMAS
Diagrama para el sistema 1
Diagrama para el sistema 2
Diagrama para el sistema 3
Diagrama para el sistema 4
Diagrama para el sistema 5
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
De acuerdo a los datos experimentales obtenidos para cada sistema y después de haber
trazado la curva de solubilidad se observa el comportamiento de los componentes no
miscibles, en la curva de cada sistema se observa también una desviación esto debido a
que se tuvieron errores experimentales al hacer las valoraciones pues en más de una
ocasión el sistema se saturo y se separaron ambas fases, los errores de medición del
equipo también están contemplados dentro del experimento.
Observaciones
La determinación del tercer componente pudo haber tenido errores debido a que cuando
se cerraba la válvula goteaba más de una vez dentro del sistema, lo cual ocasionalmente
generaba turbidez que es el estado de saturación del sistema en base al tercer
componente.
.
7. CONCLUSIONES
El objetivo de la práctica se cumplió parcialmente debido a que las valoraciones para el
último sistema no se dieron de la forma esperada, sin embargo fue posible demostrar y
observar mediante un diagrama de tres componentes la curva de solubilidad que
demuestra con la curva binodal la composición en cuatro de los cinco sistemas.
8. CUESTIONARIO
1) Definir el concepto de miscibilidad entre dos líquidos.
La miscibilidad entre dos líquidos es la propiedad que tienen los líquidos de mezclarse
en iguales proporciones, como resultado de lo cual se forma una solución homogénea,
por ejemplo si se añaden pequeñas cantidades de tolueno a un recipiente que
contiene benceno puro, observamos que, con independencia de la cantidad de tolueno
que se ah añadido, la mezcla obtenida permanece como una sola fase liquida, estos
son dos liquido miscibles entre si.
2) Dar una justificación del fenómeno de miscibilidad entre dos líquidos. Emplear
argumentos químicos o fisicoquímicos.
Respecto al ejemplo de la pregunta anterior cuando en un sistema de dos componentes
está presente una sola fase el número de grados de libertad es F = 2 - 1 + 2= 3. Esto
significa que debemos especificar tres variables a fin de describir la condición de la fase,
la presión, la temperatura y la concentración de uno de los componentes.
3) Mediante la Regla de las Fases de Gibbs determinar la varianza para un sistema
como cada uno de los empleados en la presente actividad experimental. Describir
la forma de hacerlo y las consideraciones realizadas.
J. Willard Gibbs en 1876 estableció por vez primera que hay una relación fija entre el
número de grados de libertad, de componentes y de fases presentes. Esta relación
conocida como regla de bas fases, es un principio muy general, y su validez no depende
de la constitución atómica o molecular en consideración. Hay que abonar en favor de
Ostwald, Roozeboom, Van't Hoff y otros por mostrar cómo esta generalización es
utilizable en el estudio de los problemas de equilibrio heterogéneo. Para formular esta
regla, consideremos en general a un sistema de C componentes en el que existen P fases
presentes. El problema ahora está en determinar el número total de variables del sistema.
Este depende de la presión y temperatura. De nuevo, a fin de definir la composición de
cada fase es necesario especificar la concentración de los (C - 1) constituyentes puesto
que el otro restante, queda determinado por diferencia. Corno hay P fases, el número total
de variables de concentración será (C - 1), que junto con la temperatura y presión
constituyen un total de [P(C - 1) + 2].
El estudiante recordará del álgebra que cuando existe una ecuación con' n variables
independientes, es necesario n ecuaciones a fin de encontrar los valores de cada
variable. Análogamente, para definir las [P( C - 1) + 2] variables del sistema, debemos
disponer de este número de ecuaciones. La siguiente cuestión que se plantea es
entonces: ¿ Cuántas'
ecuaciones que comprenden aquellas variables, es posible establecer? Para contestar
esta pregunta debemos recurrir a la termodinámica. Esta nos dice que el equilibrio entre
las diversas fases de una sistema es posible sólo si la energía libre molal parcial de cada
constituyente de una fase, es igual a la del mismo constituyente en cada una de las
restantes. Como
la energía libre molal parcial de un constituyente de una fase es una función de la presión,
temperatura, y hay (C - 1) variables de la concentración, se sigue inmediatamente que la
condición de equilibrio permite escribir una ecuación entre las de cada constituyente
distribuido entre dos fases cualesquiera. Cuando existen P fases dispondremos de (P - 1)
ecuaciones para cada constituyente, y para C constituyentes habrá C(P - 1) ecuaciones.
Si este número es igual al número de variables, el sistema queda completamente definido.
Sin embargo, no es el caso general, y el número de
variables excederá al de ecuaciones en F,
donde F = Número de variables - Número de ecuaciones
= [P(C-l) + 2J - [C(P 1)]
=C-P+2 …………………………… (1)
La ecuación (1) constituye la celebrada regla de las fases de Gibbs.
F es el número de grados de libertad del sistema y da el número de variables cuyo valor
debe especificarse arbitrariamente antes de que el estado del sistema quede
caracterizado sin ambigüedad. Según esta regla, el número de grados de libertad de un
sistema está determinado por la diferencia en el número de componentes y el de fases
presente, esto es, por (C - P).
4) Con base en el experimento realizado indicar las propiedades intensivas que se
especificaron. Compararlas con el resultado del inciso anterior. Comentar.
A la hora de construir la curva binodal debemos observar mediante la regla de Gibbs
el número de grados de libertad de los que disponemos:
L=N-F+2
Como tenemos 3 componentes, es decir, N=3, el número de grados de libertad será:
L=3-F+2
Que al tener 1 fases quedará finalmente como:
L=3-1+2=4 grados de libertad
Estos grados de libertad vendrán dados por la temperatura, la cual mantendremos
constante, la presión de igual forma constante, por último, la composición de la
mezcla, la cual iremos determinando por medio de valoraciones.
5) ¿Qué unidades de concentración se emplean en la construcción de la curva de
solubilidad sobre el diagrama triangular? ¿Cuáles son las más útiles para realizar
un balance de materia del sistema ternario que representa?
Concentración en % mol
Concentración en % vol.
6) ¿Qué significa la curva binodal en el diagrama triangular de composiciones del
sistema ternario? ¿Qué información representa?
La curva binodal es una representación gráfica de la solubilidad, que obtenemos para
visualizar la solubilidad de cada componente, en este caso en una mezcla de tres
componentes, en este caso sería representar la solubilidad para cada uno de los sistemas
realizados en el experimento.
7) Sobre un diagrama triangular publicado en la literatura técnica que muestra la
miscibilidad parcial entre un par de los componentes de un sistema ternario, la
curva de solubilidad es completamente cerrada. ¿Por qué en los resultados
experimentales de este protocolo no se exhiben así? ¿Qué se requiere para
completarla?
8) Explicar, desde el punto de vista fisicoquímico, la turbidez que se emplea como
punto final en la valoración del sistema.
9) ¿Cuál o cuáles fueron los criterios empleados para diseñar el sistema cinco?
10) Describe de manera general las características o el comportamiento de los
sistemas ternarios analizados en la presente actividad experimental.
11) De acuerdo con tus conocimientos, ¿cuál es la importancia de realizar esta
actividad experimental? Comentar.
12) ¿Los resultados que obtuvieron o la experiencia que adquirieron se pueden aplicar
para solucionar un problema real a nivel industrial? Explicar.
9. REFERENCIAS CONSULTADAS
-Castellán, fisicoquímica
-Maron y Prutton Fundamento de fisicoquímica
-http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1192_Q.pdf
-Protocolo de la FES Zaragoza I.Q. séptimo semestre
10. ANEXOS
Hojas de seguridad:
ACETONA
FORMULA: C3H6O, CH3COCH3.
PESO MOLECULAR: 58.08 g/ mol.
COMPOSICION: C: 62.04 %; H: 10.41 % y O: 27.55 %.
GENERALIDADES:
El acetona es un líquido incoloro, de olor característico agradable, volátil, altamente
inflamable y sus vapores son mas pesados que el aire. Se obtiene como subproducto en
la fermentación por medio de la cual se obtiene alcohol butílico; por oxidación de
isopropanol; por ruptura de hidroperóxido de cumeno en la cual se obtiene, además, fenol;
por destilación de acetato de calcio; por destilación destructiva de madera y a partir de
oxidación por cracking de propano. Es utilizada como disolvente de grasas, aceites, ceras,
hules, plásticos, lacas y barnices. Se usa en la manufactura de algunos explosivos, rayón,
películas fotográficas, elaboración de removedores de pinturas y barnices, purificación de
parafinas, en la deshidratación y endurecimiento de tejidos, en la extracción de algunos
productos vegetales y animales y como materia prima en una gran variedad de síntesis en
química orgánica. Por otra parte, junto con hielo y dióxido de carbono sólido, se puede
utilizar para enfriar a temperaturas muy bajas.
PROPIEDADES QUIMICAS:
El acetona es peligroso por su inflamabilidad, aún diluido con agua.
Productos de descomposición: Monóxido y dióxido de carbono.
Se ha informado de reacciones de oxidación vigorosas con:
- Oxígeno en presencia de carbón activado, mezclas de ácido nítrico/sulfúrico, bromo,
trifluoruro de bromo, cloruro de nitrosilo, perclorato de nitrosilo, perclorato de nitrilo,
cloruro de cromilo, trióxido de cromo, difluoruro de dioxígeno, terbutóxido de potasio,
peróxido de hidrógeno y ácido peroxomonosulfúrico. Con los siguientes compuestos las
reacciones son violentas:
Bromoformo o cloroformo en presencia de una base, dicloruro de azufre y peróxido de
metil-etilcetona. Reacciona con sustancias clorantes, produciendo cetonas halogenadas
que son muy tóxicas.
-CLOROFORMO
FORMULA: CHCl3
PESO MOLECULAR: 119.39 g /mol.
COMPOSICION: C: 10.05 %; H: 0.84 % y Cl: 89.10 %.
GENERALIDADES:
El cloroformo es un líquido incoloro con olor dulce característico, muy volátil.
Generalmente contiene pequeños porcentajes (1-5 %) de etanol como
estabilizador. Es ligeramente soluble en agua y con densidad mayor que ésta. Es
no inflamable, pero productos de su oxidación, como el fosgeno, son muy
peligrosos. Es peligroso por inhalación e ingestión. Se obtiene por medio de una
cloración cuidadosamente controlada de metano, por tratamiento de acetona con
polvos blanqueadores (CaOCl2) y ácido sulfúrico. Fue descubierto en 1847 y se
utilizó como anestésico por inhalación, como insecticida y en la industria
farmacéutica, sin embargo su toxicidad ha provocado que sea reemplazado por
otras sustancias. Actualmente, es utilizado como intermediario en síntesis
orgánica, especialmente en la obtención de fluorocarbono 22, el cual es utilizado
como refrigerante, propelente y en la fabricación de tetrafluoroetileno y su
polímero (PTFE).
PROPIEDADES FISICAS Y TERMODINAMICAS:
Punto de fusión: -63.5 oC
Punto de ebullición: 61.26 oC (760 mm de Hg)
Densidad: 1.498 g/ml ( a 15 oC); 1.484 (a 20 oC)
Densidad de vapor ( aire =1): 4.12
Indice de refracción (20oC): 1.4476
Temperatura de autoignición: mayor de 1000 oC
Viscosidad (cP): 0.855 (a -13 oC), 0.70 ( a 0 oC), 0.563 ( a 20 oC) y 0.51 (a 30 oC).
Tensión superficial respecto al aire (din/cm): 27.14 (a 20 oC) y 21.73 (a 60 oC); respecto
al agua:
45.0 ( a 20 oC).
Capacidad calorifica (kJ/kg K): 0.979 (a 20 oC)
Temperatura crítica: 263.4 oC.
Presión crítica: 53.79 atm.
Volumen crítico: 0.002 m3/ kg
Conductividad térmica (W/m K): 0.13 (a 20 oC)
Constante dieléctrica: 4.9 (a 20 oC)
Momento dipolar ( debye): 1.15
Calor de combustión (MJ/kg mol): 373
Calor de formación (MJ/kg mol) a 25 oC: -89.66 (gas) y -120.9 (líquido)
Calor latente de evaporación en el p. de ebullición (kJ/kg): 247
Solubilidad: miscible con etanol, benceno, éter dietílico, éter de petróleo, tetracloruro de
carbono, disulfuro de carbono y acetona.
Solubilidad en agua (g/kg de agua): 10.62 (a oC), 8.22 (a 20 oC) y 7.76 (a 30 oC).
Solubilida de agua en cloroformo (g/kg de cloroformo): 0.806 (a 22 oC).
Presión de vapor (mm de Hg): 0.825 (a -60 oC), 2.03 (a -50 oC), 4.73 (a -40 oC), 9.98 (a -
30 oC),
19.58 (a -20 oC), 34.73 (a -10 oC), 60.98 (a 0 oC), 100.5 (a 10 oC), 159.6 (a 20 oC), 246.0
( a 30
oC), 366.38
(a 40 oC) y 525.98 (a 50oC).
Forma azeótropo con agua de punto de ebullición 56.1 oC y contiene 97.2 % de
cloroformo.
ETANOL
FORMULA: C2H6O, CH3CH2OH.
PESO MOLECULAR: 46.07 g/mol.
COMPOSICION: C: 52.24 %; H: 13.13 % y O: 34.73 %.
GENERALIDADES:
El etanol es un líquido incoloro, volátil, con un olor característico y sabor picante.
También se conoce como alcohol etílico. Sus vapores son mas pesados que el
aire.
Se obtiene, principalmente, al tratar etileno con ácido sulfúrico concentrado y
posterior hidrólisis. Algunas alternativas de síntesis son: hidratación directa de
etileno en presencia de ácido fosfórico a temperaturas y presiones altas y por el
método Fischer-Tropsch, el cual consiste en la hidrogenación catalítica de
monóxido de carbono, también a temperaturas y presiones altas. De manera
natural, se obtiene a través de fermentación, por medio de levaduras a partir de
frutas, caña de azúcar, maiz, cebada, sorgo, papas y arroz entre otros, generando
las variadas bebidas alcohólicas que existen en el mundo. Después de la
fermentación puede llevarse a cabo una destilación para obtener un producto con
una mayor cantidad de alcohol.
El etanol se utiliza industrialmente para la obtención de acetaldehido, vinagre,
butadieno, cloruro de etilo y nitrocelulosa, entre otros. Es muy utilizado como
disolvente en síntesis de fármacos, plásticos, lacas, perfumes, cosméticos, etc.
También se utiliza en mezclas anticongelantes, como combustible, como
antiséptico en cirugía, como materia prima en síntesis y en la preservación de
especímenes fisiológicos y patológicos.
TOLUENO
FORMULA: C7H8, C6H5-CH3.
COMPOSICION: C: 91.25 % , H: 8.75 %.
PESO MOLECULAR: 92.13 g/mol
GENERALIDADES:
El tolueno es un líquido incoloro con un característico olor aromático. Es menos
denso que el agua, inmiscible en ella y sus vapores son mas densos que el aire.
Es utilizado en combustibles para automóviles y aviones; como disolvente de
pinturas, barnices, hules, gomas, etil celulosa, poliestireno, polialcohol vinílico,
ceras, aceites y resinas, reemplazando al benceno. También se utiliza como
materia prima en la elaboración de una gran variedad de productos como
benceno, ácido benzoico, fenol, benzaldehido, explosivos (TNT), colorantes,
productos farmacéuticos (por ejemplo, aspirina), adhesivos, detergentes,
monómeros para fibras sintéticas, sacarinas, saborizantes y perfumes.
Es producido, principalmente, por reformación catalítica de las fracciones de
petróleo ricas en
naftenos.
MANEJO:
Equipo de protección personal:
Este compuesto debe utilizarse en un área bien ventilada, usando bata, lentes de
seguridad y, si es necesario, guantes, para evitar un contacto prolongado con la
piel. No deben utilizarse lentes de contacto al manejar este producto.
Evitar las descargas estáticas.
RIESGOS:
Riesgos de fuego y explosión:
Es muy inflamable por lo que sus vapores pueden llegar a un punto de ignición,
prenderse y transportar el fuego hacia el material que los originó. También,
pueden explotar si se prenden en un área cerrada y generar mezclas explosivas e
inflamables rapidamente con el aire a temperatura ambiente.
Evitar las descargas estáticas.
Riesgos a la salud:
La toxicología de este producto es similar a la del benceno, sin embargo el tolueno
no genera los trastorno crónicos a la sangre que se han presentado con el uso del
primero. Su toxicidad es moderada. Su principal metabolito es el ácido benzoico,
el cual se conjuga con la glicina en el hígado y se excreta por medio de la orina
como ácido hipúrico. El seguimiento de este último producto, sirve para determinar
niveles de exposición de trabajadores. El abuso de este producto provoca daño al
hígado, pulmones y disfunción cerebral. El consumo de alcohol, potencializa los
efectos narcóticos del tolueno. Inhalación: Exposiciones a niveles mayores de 100
ppm provocan pérdida de coordinación por lo que aumenta la probabilidad de
accidentes. Los efectos tóxicos del tolueno son potencializados por la ingestión de
drogas que interfieren con la actividad enzimática cromosomal, por ejemplo el
diazepam.
Si las exposiciones son a niveles mayores de 500 ppm, los efectos son narcosis,
náusea, dolor de cabeza, adormecimiento y confusión mental. Estos efectos se
potencializan con la presencia de otros disolventes, especialmente con el
benceno, el cual se encuentra en el tolueno como impureza. Contacto con ojos:
Causa irritación y quemaduras de cuidado si no se atiende a la víctima
inmediatamente.
Contacto con la piel: Causa irritación, resequedad y dermatitis. En algunas
personas puede generar sensibilización de la zona afectada. Es absorbido a
través de este medio. Ingestión: Causa náusea, vómito y pérdidad de la
conciencia. Carcinogenicidad: No se han encontrado evidencias. Mutagenicidad:
Se tienen evidencias de ruptura e intercambio de cromátidas con este producto
químico.
Peligros reproductivos: Se tienen evidencias de que el tolueno es teratogénico y
embriotóxico. Además se ha encontrado que causa impotencia y anormalidades
en los espermatozoides de trabajadores que
utilizan tintas que lo contienen.
ACCIONES DE EMERGENCIA:
Primeros auxilios:
Inhalación: Transportar a la víctima a un lugar bien ventilado. Si no respira,
proporcionar respiración artificial y mantenerla en reposo y bien abrigada. En
cualquier caso, proporcionar oxígeno.
Ojos: Lavarlos con agua o disolución salina, inmediatamente, asegurándose de
abrir bien los párpados.
Piel: Lavar la zona contaminada con agua y jabón, si es necesario, quitar la ropa
contaminada.
Ingestión: Lavar la boca con agua y dar a tomar agua para diluirlo. No inducir el
vómito.
EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE SER
TRANSPORTADO AL
HOSPITAL TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.

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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMADE MEXICO Fes Zaragoza Carrera: Ingeniería Química Modulo: Procesos de separación Asignatura: Laboratorio y taller de proyectos Actividad L2: Sistema ternario de líquidos parcialmente miscibles Alumno: 1. OBJETIVO
  • 2. DETERMINAR LAS CONCENTRACIONES DEL ESTADO DE SATURACIÓN DE UN SISTEMA CONSTITUIDO POR DOS LÍQUIDOS POCO MISCIBLES ENTRE SÍ Y UN TERCERO COMPLETAMENTE MISCIBLE CON LOS DOS PRIMEROS, Y DIBUJAR LA CURVA DE SOLUBILIDAD CORRESPONDIENTE SOBRE UN DIAGRAMA TRIANGULAR. 2. RESUMEN El experimento consistío en determinar curvas de calibración de 5 sistemas ternarios, es decir tres componentes don inicialmente y uno tercero que se añadiría gradualmente a la mezcla para obtener un equilibro sin llegar a una saturación del sistema por medio del tercer componente esto se observaría por medio de una titulación a través de una bureta graduada de 50ml, el quinto sistema es un sistema propuesto, en este caso fue glicerol, cloroformo y ácido acético, donde el componente que determinaría el equilibrio seria el glicerol debido a su insolubilidad en ácido acético pero como el sistema tenia ácido acético y cloroformo, el grado de solubilidad del glicerol en el sistema aumentaba llegando a un equilibrio de fases entre los tres componentes. La cantidad de glicerol añadida fue demasiada y como resultados solo se llegó a tres equilibrios mostrados en los resultados. El objetivo se cumplió ya que se pudo observar así como determinar por medio de valoraciones experimentales el equilibrio de los sistemas. 3. HIPÓTESIS El volumen de agua gastada para las valoraciones de los cuatro primero sistemas dependerá directamente de la concentración determinada de los componentes miscibles, se espera que para el quinto sistema el glicerol determine la curva de equilibrio en la mezcla de los componentes miscibles, esto debido a que el glicerol será miscible en la mezcla de los dos componentes. 4. MARCO CONCEPTUAL DE REFERENCIA
  • 3. Si se mezclan agua y benceno, se observa que la solución resultante se separa en dos capas homogéneas llamadas fases, una encima de la otra. Se sabe que este fenómeno, llamado in miscibilidad, indica que las dos sustancias son muy poco solubles entre sí; prácticamente no se disuelven una a la otra. La fase superior es una solución saturada de agua en benceno (es decir, el soluto es el agua y el solvente es el benceno), mientras que la capa inferior es la solución saturada de benceno en agua (el soluto es el benceno y el solvente es el agua). La inmiscibilidad entre estas dos sustancias puede disminuirse (produciendo mezclas con mayor solubilidad entre los componentes) si a la mezcla se agrega un tercer componente para formar un sistema ternario de líquidos, el cual al mezclarse por separado en cualquier porcentaje con agua o con benceno se disuelve completamente tanto en uno como en otro. El tercer componente puede ser ácido acético, acetona, metanol, etc. Los sistemas ternarios de líquidos pueden estar formados por diferentes especies químicas no sólo por las mencionadas en estos dos párrafos. En general, tres líquidos al mezclarse pueden originar alguno de tres tipos principales de sistemas ternarios, dependiendo de la distribución mutua entre ellos: 1. Las sustancias A, B y C presentan tres parejas de líquidos parcialmente miscibles (ninguna de ellas se disuelve completamente en las otras). 2. De las tres sustancias A, B y C, solo se tienen dos parejas solubles parcialmente (por ejemplo A en B y A en C) pero existe una pareja de solubilidad completa (por ejemplo, B en C). 3. Tres sustancias A, B y C producen solamente una pareja de líquidos parcialmente miscibles (por ejemplo A en B) mientras que otras dos parejas (C en B y C en A) son solubles completamente en cualquier proporción. En el presente trabajo se estudiará el último caso. Si se mezclan dos líquidos de solubilidad mutua ilimitada, por ejemplo C en B o C en A produciendo una mezcla en una sola fase, y se les añade un tercero A o B, respectivamente, que se disuelve completamente en uno de los dos primeros y en el otro sólo parcialmente, aparecerá una turbidez durante la adición, esto indicará que la solución binaria inicial se ha saturado en el líquido añadido y dará origen a la formación de una segunda fase líquida inmiscible con la primera. Si se continúa agregando la tercera especie la mezcla líquida resultante se separa en dos capas claramente apreciables. El sistema que en un principio era homogéneo, con la aparición de la segunda fase se convierte en un sistema heterogéneo. El estado de interés en este caso es aquel en el
  • 4. que se observa la transición de la mezcla, de monofásica a bifásica, es decir, el estado de turbidez. La concentración o composición que presenta el sistema en esta situación indica el grado de solubilidad que tiene el tercer líquido en la mezcla binaria inicial, y puede cuantificarse para saber qué cantidad de cada sustancia está presente en este estado de saturación, único a las condiciones de composición, presión y temperatura del experimento. Si la operación descrita en el párrafo anterior se repite varias veces utilizando mezclas binarias con diferente concentración inicial, pero a la misma presión y temperatura, se alcanzan los estados de saturación correspondientes a cada una y con las composiciones respectivas de los tres líquidos, que como en el caso anterior, se cuantifican. Los resultados se pueden representar como puntos sobre un diagrama triangular, y la unión entre ellos con una curva suave se llama curva de solubilidad o curva binodal. Esta curva divide el diagrama en dos zonas, una en la que los tres líquidos son completamente miscibles y la otra en la que se tiene una pareja parcialmente miscible o zona heterogénea. Tal representación esquemática de datos permite averiguar el equilibrio de fases líquido – líquido que origina este sistema ternario de líquidos, aspecto muy útil en las operaciones de separación de los componentes de mezclas líquidas. La separación de los componentes de una mezcla líquida homogénea es un problema frecuente en la industria química. La extracción líquido-líquido es un método muy importante para separar mezclas líquidas, la adición de un solvente en ésta operación corresponde a la adición de calor en el caso de la separación por destilación. El solvente en la operación de extracción deberá ser inmiscible o parcialmente miscible con al menos uno de los componentes de la mezcla para facilitar la separación de las fases. La operación de extracción líquido-líquido consiste de los siguientes pasos: a. íntimo contacto del solvente (el extractor) con la solución que contiene el componente de interés (soluto), así que el soluto se transfiere de la solución al solvente; y b. separación de la fase inmiscible. La fase que contiene mayor concentración del solvente y menor concentración del líquido original es normalmente llamado extracto y a la otra fase con menor concentración del solvente se le refiere como refinado. El proceso de extracción puede involucrar otras operaciones como una destilación para recobrar el solvente del extracto y del refinado. La extracción líquido-líquido tiene aplicación en la separación de:
  • 5. a. soluciones de componentes que tienen baja volatilidad relativa especialmente cuando la destilación a vacío es cara. b. Soluciones con componentes que forman azeótropos o tienen cercanos puntos de ebullición. c. Soluciones de componentes sensibles al calor, tales como antibióticos. 5. REACTIVOS, MATERIALES Y EQUIPO 5.1 REACTIVOS Sistema 1 A: Agua B: Tolueno C: Acetona Sistema 2 A: Agua B: Xileno C: Etanol Sistema 3 A: Agua B: Tetracloruro de carbono C: Acido acético Sistema 4 A: Agua B: Tolueno C: Etanol Sistema 5 A: Glicerol B: Cloroformo C: Acido acético 5.2 MATERIAL
  • 6. 2 Buretas de 50 ml 8 Matraces Erlenmeyer de 50 ml 8 Matraces Erlenmeyer de 125 ml 2 Pipetas volumétricas de 10 ml 1 Pipeta volumétrica de 5 ml 1 Pipeta volumétrica de 2 ml 2 Pinzas para Bureta 1 Probeta de 50 ml 2 Soportes universales 1 Pipeta graduada de 1 ml 1 Bureta de 10 ml 5.3 EQUIPO 1 Densímetro digital 5.4 HERRAMIENTAS En ésta actividad no se utiliza herramienta 5.5 SERVICIOS Electricidad Agua potable 6. PROCEDIMIENTO 6.1 DENSIDAD DE LAS SUSTANCIAS Emplear el densímetro digital para medir la densidad de todas las sustancias que constituyen los cinco sistemas. En caso de no contar con este equipo, utilizar un picnómetro y la técnica apropiada. Los valores se registran sobre la tabla 1. 6.2 SISTEMAS 1 A 4
  • 7. Se disponen matraces Erlenmeyer de 50 ml lavados, secados, etiquetados. En forma análoga se preparan dos buretas de 50 ml y se llenan, una con la sustancia B y la otra con la sustancia C. Preparar en seguida dentro de cada matraz la mezcla binaria conforme se indica en la sección 1 de la tabla 2. El remanente de las sustancias se regresa a su envase y las buretas se lavan perfectamente antes de proceder con el sistema siguiente. Se valora cada una de las soluciones con agua hasta que aparezca la turbidez. Puede darse el caso extremo en que sea suficiente añadir una o dos gotas para que esto ocurra, por lo que se recomiendan usar una microburetas para saber con una precisión mayor el volumen de agua gastada. Después de añadir cada gota, se agita vigorosamente el matraz hasta que se enturbie la mezcla. Se deja en reposo hasta que desaparezca la turbidez. Si al agitar nuevamente aparece la turbidez, significa que la valoración ha terminado. La cantidad del componente a añadir empleado se anota en la columna A SISTEMA 5 Con base en los sistemas 1 a 4, el alumno seleccionará cuál par de los tres líquidos propuestos para el sistema 5 forma la mezcla binaria y el tercero a partir del cual se generará la turbidez. Después, proceder conforme a lo indicado para los sistemas 1 a 4, empleando los matraces Erlenmeyer. 7 RESULTADOS 7.3 PRESENTACION DE LOS RESULTADOS TABLA 1 Agua Toluen o Aceton a Xileno Etanol Tetracloruro de carbono Ácido acético Clorof ormo Glicerol g/cm3) .998 .868 .7912 .879 .234 1.193 1.051 1.443 1.26 M 18 92.13 50.8 106 46.07 154 60 119.3 92 SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4
  • 8. Mezcla 1 Sistema 1 MATRAZ NÚMERO VOLUMEN (ml) % VOLUMEN DE CADA COMPONENTE MOLES DE CADA COMPONENTE % MOLES DE CADA COMPONENTE A B C A C B A C B A C B 1 2 8 1.55 17.3160 69.26 40693 13.419 0.018 84294 0.108 981 0.085 93889 8.81488 143 50.982 203 40.2029 155 2 3 7 0.65 28.1690 65.72 76995 6.1032 0.028 26441 0.095 358 0.036 03889 17.7027 307 59.725 1807 22.5720 885 3 4 6 0.3 38.8349 58.25 24272 2.9126 0.037 68588 0.081 736 0.016 63333 27.6989 613 60.075 612 12.2254 267 4 6 4 0.1 59.4059 39.60 39604 0.9900 0.056 52882 0.054 49 0.005 54444 48.4962 586 46.747 1483 4.75659 312 5 7 3 0.25 68.2926 29.26 82927 2.4390 0.065 95029 0.040 868 0.013 86111 54.6491 696 33.864 9347 11.4858 957 6 8 2 0.15 78.8177 19.70 44335 1.4778 0.075 37176 0.027 245 0.008 31667 67.9432 341 24.559 7743 7.49699 166 7 9 1 0.09 89.1972 9.910 80278 0.8919 0.084 79323 0.013 623 0.004 99 82.0001 174 13.174 2546 4.82562 801 8 9.5 0.5 0.14 93.6883 4.930 1.3806 0.089 50396 0.006 811 0.007 76222 85.9976 798 6.5441 8192 7.45813 828
  • 9. Sistema 2 SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4 MATRAZ NÚMERO VOLUMEN (ml) % VOLUMEN DE CADA COMPONENTE MOLES DE CADA COMPONENTE % MOLES DE CADA COMPONENTE A B C A C B A C B A C B 1 2 8 2.13 16.488 65.95 17.559 0.016 58491 0.040 69565 0.118 09667 9.45670 437 23.2046 392 64.298 4016 2 3 7 2 25 58.33 16.666 0.024 87736 0.035 6087 0.110 88889 14.5163 336 20.7782 392 61.718 9827 3 4 6 1 36.363 54.54 9.0909 0.033 16981 0.030 52174 0.055 44444 27.8419 728 25.6192 422 40.851 81 4 6 4 0.3 58.252 38.83 2.9126 214 0.049 75472 0.020 34783 0.016 63333 57.3634 798 23.4595 267 17.503 5523 5 7 3 0.26 68.226 29.23 2.5341 0.058 04717 0.015 26087 0.014 41556 66.1705 324 17.3965 392 15.013 694 6 8 2 0.11 79.129 19.78 1.0880 0.066 33962 0.010 17391 0.006 09889 80.3022 342 12.3152 336 6.7090 8873 7 9 1 0.03 89.73 9.970 0.2991 0.074 63208 0.005 08696 0.001 66333 91.7054 637 6.25068 65 1.9447 6876 8 9.5 0.5 0.01 94.905 4.99 0.0999 0.078 7783 0.002 54348 0.000 55444 96.2163 342 3.10649 187 .37941 318
  • 11. Sistema 4 SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4 MATRAZ NÚMERO VOLUMEN (ml) % VOLUMEN DE CADA COMPONENTE MOLES DE CADA COMPONENTE % MOLES DE CADA COMPONENTE A B C A C B A C B A C B 1 2 8 1.4 17.543 86 70.17 5439 12.280 702 0.015 49351 1.401 33333 0.077 62222 1.0367 3701 93.769 227 5.1940 36 2 3 7 0.93 27.447 392 64.04 3916 8.5086 917 0.023 24026 1.226 16667 0.051 56333 1.7863 7902 94.250 1689 3.9634 5212 3 4 6 0.64 37.593 985 56.39 0977 6.0150 376 0.030 98701 1.051 0.035 48444 2.7729 5789 94.051 6192 3.1754 2289 4 6 4 0.33 58.083 253 38.72 2168 3.1945 789 0.046 48052 0.700 66667 0.018 29667 6.0723 6172 91.537 304 2.3903 3426 5 7 3 0.17 68.829 892 29.49 8525 1.6715 831 0.054 22727 0.525 5 0.009 42556 9.2042 7945 89.195 8716 1.5998 4899 6 8 2 0.09 79.286 422 19.82 1606 0.8919 722 0.061 97403 0.350 33333 0.004 99 14.851 2864 83.952 9236 1.1957 8998 7 9 1 0.04 89.641 434 9.960 1594 0.3984 064 0.069 72078 0.175 16667 0.002 21778 28.215 0163 70.887 4803 0.8975 034 8 9.5 0.5 0.02 94.810 379 4.990 02 0.1996 008 0.073 59416 0.087 58333 0.001 10889 45.348 326 53.968 3825 0.6832 9141
  • 12. SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4 MATRAZ NÚMERO VOLUMEN (ml) % VOLUMEN DE CADA COMPONENTE MOLES DE CADA COMPONENTE % MOLES DE CADA COMPONENTE A C B A C B A C B A C B 1 2 8 2.85 15.564 202 62.25 6809 22.178 988 0.018 84294 0.040 69565 0.158 01667 8.66121 991 18.7058 922 72.6328 878 2 3 7 1.8 25.423 729 59.32 2034 15.254 237 0.028 26441 0.035 6087 0.099 8 17.2688 17 21.7559 847 60.9751 982 3 4 6 1.25 35.555 556 53.33 3333 11.111 111 0.037 68588 0.030 52174 0.069 30556 27.4052 862 22.1955 02 50.3992 119 4 6 4 0.62 56.497 175 37.66 4783 5.8380 414 0.056 52882 0.020 34783 0.034 37556 50.8114 16 18.2898 191 30.8987 649 5 7 3 0.45 66.985 646 28.70 8134 4.3062 201 0.065 95029 0.015 26087 0.024 95 62.1228 04 14.3751 914 23.5020 046 6 8 2 0.18 78.585 462 19.64 6365 1.7681 729 0.075 37176 0.010 17391 0.009 98 78.9020 972 10.6504 493 10.4474 535 7 9 1 0.08 89.285 714 9.920 6349 0.7936 508 0.084 79323 0.005 08696 0.004 43556 89.9035 811 5.39353 937 4.70287 95 8 9.5 0.5 0.03 94.715 852 4.985 0449 0.2991 027 0.089 50396 0.002 54348 0.001 66333 95.5108 56 2.71417 914 1.77496 49 SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 SECCIÓN 3 SECCIÓN 4
  • 13. Sistema 5 MATRAZ NÚMERO VOLUMEN (ml) % VOLUMEN DE CADA COMPONENTE MOLES DE CADA COMPONENTE % MOLES DE CADA COMPONENTE B C A A C B A C B A C B 1 2 8 - - - - - - - - - - 2 3 7 - - - - - - - - - - 3 4 6 - - - - - - - - - - 4 6 4 - - - - - - - - - - 5 7 3 - - - - - - - - - - 6 8 2 1.3 70.796 4 17.69 9 11.501 0.096 76446 0.035 03333 0.016 43478 65.2788 088 23.6340 314 10.2507 167 7 9 1 0.07 89.37 9.930 4 .6951 0.108 86002 0.017 51667 0.000 9587 85.4907 863 13.7563 235 0.71875 315 8 9.5 0.5 0.05 94.527 3 4.975 1 0.4975 1 0.114 9078 0.008 75833 0.000 68478 92.4060 742 7.04324 016 5664.00 365
  • 14. 6.3 TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS Para trazar la curva de solubilidad de cada sistema y con ello identificar las zonas de miscibilidad completa y parcial (zona heterogénea), es necesario calcular los porcentajes de las cantidades de sustancia que constituyen a cada uno. Estos porcentajes pueden representar unidades de volumen o unidades de moles. Para expresar los porcentajes en unidades de volumen de cada componente con respecto al sistema de tres componentes, se utilizan las siguientes ecuaciones: Vol.CVol.BVol.A Vol. A en de A% en volum   100* (1) Vol.CVol.BVol.A Vol. B en de B% en volum   100* (2) Vol.CVol.BVol.A Vol. C en de C% en volum   100* (3) Anotar los resultados en la sección 2 de la tabla 2. Antes de expresar los porcentajes en unidades de mol se deben calcular los moles de cada componente presentes en cada mezcla ternaria en el punto de saturación. Se emplean la siguiente ecuación: i ii i M *ρV n  (4) 𝑛 𝑖 = es el número de moles de la especie 𝑖, 𝑖 = 1,2,3 𝑉𝑖 = es el volumen de la especie 𝑖 usado para formar la composición del sistema. Se obtiene de la sección 1 de la tabla 2. 𝜌𝑖 = es la densidad de la especie 𝑖. Se obtiene de la tabla 1 para cada sustancia. 5
  • 15. 𝑀𝑖 = es la masa molar de la especie 𝑖. Se obtiene de la tabla 1 para cada sustancia. Los resultados se anotan en la sección 3 de la tabla 2. Para expresar los porcentajes en unidades de mol de cada componente con respecto al sistema de tres componentes, se utiliza la siguiente ecuación: 321 100 nnn *n % mol de i i   (5) Anotar los valores obtenidos en la sección 4 de la tabla 2. 6.4 CONSTRUCCIÓN DE LOS DIAGRAMAS
  • 16. Diagrama para el sistema 1
  • 17. Diagrama para el sistema 2
  • 18. Diagrama para el sistema 3
  • 19. Diagrama para el sistema 4
  • 20. Diagrama para el sistema 5
  • 21. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS De acuerdo a los datos experimentales obtenidos para cada sistema y después de haber trazado la curva de solubilidad se observa el comportamiento de los componentes no miscibles, en la curva de cada sistema se observa también una desviación esto debido a que se tuvieron errores experimentales al hacer las valoraciones pues en más de una ocasión el sistema se saturo y se separaron ambas fases, los errores de medición del equipo también están contemplados dentro del experimento. Observaciones La determinación del tercer componente pudo haber tenido errores debido a que cuando se cerraba la válvula goteaba más de una vez dentro del sistema, lo cual ocasionalmente generaba turbidez que es el estado de saturación del sistema en base al tercer componente. .
  • 22. 7. CONCLUSIONES El objetivo de la práctica se cumplió parcialmente debido a que las valoraciones para el último sistema no se dieron de la forma esperada, sin embargo fue posible demostrar y observar mediante un diagrama de tres componentes la curva de solubilidad que demuestra con la curva binodal la composición en cuatro de los cinco sistemas. 8. CUESTIONARIO 1) Definir el concepto de miscibilidad entre dos líquidos. La miscibilidad entre dos líquidos es la propiedad que tienen los líquidos de mezclarse en iguales proporciones, como resultado de lo cual se forma una solución homogénea, por ejemplo si se añaden pequeñas cantidades de tolueno a un recipiente que contiene benceno puro, observamos que, con independencia de la cantidad de tolueno que se ah añadido, la mezcla obtenida permanece como una sola fase liquida, estos son dos liquido miscibles entre si. 2) Dar una justificación del fenómeno de miscibilidad entre dos líquidos. Emplear argumentos químicos o fisicoquímicos. Respecto al ejemplo de la pregunta anterior cuando en un sistema de dos componentes está presente una sola fase el número de grados de libertad es F = 2 - 1 + 2= 3. Esto significa que debemos especificar tres variables a fin de describir la condición de la fase, la presión, la temperatura y la concentración de uno de los componentes. 3) Mediante la Regla de las Fases de Gibbs determinar la varianza para un sistema como cada uno de los empleados en la presente actividad experimental. Describir la forma de hacerlo y las consideraciones realizadas.
  • 23. J. Willard Gibbs en 1876 estableció por vez primera que hay una relación fija entre el número de grados de libertad, de componentes y de fases presentes. Esta relación conocida como regla de bas fases, es un principio muy general, y su validez no depende de la constitución atómica o molecular en consideración. Hay que abonar en favor de Ostwald, Roozeboom, Van't Hoff y otros por mostrar cómo esta generalización es utilizable en el estudio de los problemas de equilibrio heterogéneo. Para formular esta regla, consideremos en general a un sistema de C componentes en el que existen P fases presentes. El problema ahora está en determinar el número total de variables del sistema. Este depende de la presión y temperatura. De nuevo, a fin de definir la composición de cada fase es necesario especificar la concentración de los (C - 1) constituyentes puesto que el otro restante, queda determinado por diferencia. Corno hay P fases, el número total de variables de concentración será (C - 1), que junto con la temperatura y presión constituyen un total de [P(C - 1) + 2]. El estudiante recordará del álgebra que cuando existe una ecuación con' n variables independientes, es necesario n ecuaciones a fin de encontrar los valores de cada variable. Análogamente, para definir las [P( C - 1) + 2] variables del sistema, debemos disponer de este número de ecuaciones. La siguiente cuestión que se plantea es entonces: ¿ Cuántas' ecuaciones que comprenden aquellas variables, es posible establecer? Para contestar esta pregunta debemos recurrir a la termodinámica. Esta nos dice que el equilibrio entre las diversas fases de una sistema es posible sólo si la energía libre molal parcial de cada constituyente de una fase, es igual a la del mismo constituyente en cada una de las restantes. Como la energía libre molal parcial de un constituyente de una fase es una función de la presión, temperatura, y hay (C - 1) variables de la concentración, se sigue inmediatamente que la condición de equilibrio permite escribir una ecuación entre las de cada constituyente distribuido entre dos fases cualesquiera. Cuando existen P fases dispondremos de (P - 1) ecuaciones para cada constituyente, y para C constituyentes habrá C(P - 1) ecuaciones. Si este número es igual al número de variables, el sistema queda completamente definido. Sin embargo, no es el caso general, y el número de variables excederá al de ecuaciones en F, donde F = Número de variables - Número de ecuaciones
  • 24. = [P(C-l) + 2J - [C(P 1)] =C-P+2 …………………………… (1) La ecuación (1) constituye la celebrada regla de las fases de Gibbs. F es el número de grados de libertad del sistema y da el número de variables cuyo valor debe especificarse arbitrariamente antes de que el estado del sistema quede caracterizado sin ambigüedad. Según esta regla, el número de grados de libertad de un sistema está determinado por la diferencia en el número de componentes y el de fases presente, esto es, por (C - P). 4) Con base en el experimento realizado indicar las propiedades intensivas que se especificaron. Compararlas con el resultado del inciso anterior. Comentar. A la hora de construir la curva binodal debemos observar mediante la regla de Gibbs el número de grados de libertad de los que disponemos: L=N-F+2 Como tenemos 3 componentes, es decir, N=3, el número de grados de libertad será: L=3-F+2 Que al tener 1 fases quedará finalmente como: L=3-1+2=4 grados de libertad Estos grados de libertad vendrán dados por la temperatura, la cual mantendremos constante, la presión de igual forma constante, por último, la composición de la mezcla, la cual iremos determinando por medio de valoraciones. 5) ¿Qué unidades de concentración se emplean en la construcción de la curva de solubilidad sobre el diagrama triangular? ¿Cuáles son las más útiles para realizar un balance de materia del sistema ternario que representa?
  • 25. Concentración en % mol Concentración en % vol. 6) ¿Qué significa la curva binodal en el diagrama triangular de composiciones del sistema ternario? ¿Qué información representa? La curva binodal es una representación gráfica de la solubilidad, que obtenemos para visualizar la solubilidad de cada componente, en este caso en una mezcla de tres componentes, en este caso sería representar la solubilidad para cada uno de los sistemas realizados en el experimento. 7) Sobre un diagrama triangular publicado en la literatura técnica que muestra la miscibilidad parcial entre un par de los componentes de un sistema ternario, la curva de solubilidad es completamente cerrada. ¿Por qué en los resultados experimentales de este protocolo no se exhiben así? ¿Qué se requiere para completarla? 8) Explicar, desde el punto de vista fisicoquímico, la turbidez que se emplea como punto final en la valoración del sistema. 9) ¿Cuál o cuáles fueron los criterios empleados para diseñar el sistema cinco? 10) Describe de manera general las características o el comportamiento de los sistemas ternarios analizados en la presente actividad experimental. 11) De acuerdo con tus conocimientos, ¿cuál es la importancia de realizar esta actividad experimental? Comentar. 12) ¿Los resultados que obtuvieron o la experiencia que adquirieron se pueden aplicar para solucionar un problema real a nivel industrial? Explicar.
  • 26. 9. REFERENCIAS CONSULTADAS -Castellán, fisicoquímica -Maron y Prutton Fundamento de fisicoquímica -http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1192_Q.pdf -Protocolo de la FES Zaragoza I.Q. séptimo semestre 10. ANEXOS Hojas de seguridad: ACETONA FORMULA: C3H6O, CH3COCH3. PESO MOLECULAR: 58.08 g/ mol. COMPOSICION: C: 62.04 %; H: 10.41 % y O: 27.55 %. GENERALIDADES: El acetona es un líquido incoloro, de olor característico agradable, volátil, altamente inflamable y sus vapores son mas pesados que el aire. Se obtiene como subproducto en la fermentación por medio de la cual se obtiene alcohol butílico; por oxidación de isopropanol; por ruptura de hidroperóxido de cumeno en la cual se obtiene, además, fenol; por destilación de acetato de calcio; por destilación destructiva de madera y a partir de oxidación por cracking de propano. Es utilizada como disolvente de grasas, aceites, ceras, hules, plásticos, lacas y barnices. Se usa en la manufactura de algunos explosivos, rayón, películas fotográficas, elaboración de removedores de pinturas y barnices, purificación de parafinas, en la deshidratación y endurecimiento de tejidos, en la extracción de algunos productos vegetales y animales y como materia prima en una gran variedad de síntesis en
  • 27. química orgánica. Por otra parte, junto con hielo y dióxido de carbono sólido, se puede utilizar para enfriar a temperaturas muy bajas. PROPIEDADES QUIMICAS: El acetona es peligroso por su inflamabilidad, aún diluido con agua. Productos de descomposición: Monóxido y dióxido de carbono. Se ha informado de reacciones de oxidación vigorosas con: - Oxígeno en presencia de carbón activado, mezclas de ácido nítrico/sulfúrico, bromo, trifluoruro de bromo, cloruro de nitrosilo, perclorato de nitrosilo, perclorato de nitrilo, cloruro de cromilo, trióxido de cromo, difluoruro de dioxígeno, terbutóxido de potasio, peróxido de hidrógeno y ácido peroxomonosulfúrico. Con los siguientes compuestos las reacciones son violentas: Bromoformo o cloroformo en presencia de una base, dicloruro de azufre y peróxido de metil-etilcetona. Reacciona con sustancias clorantes, produciendo cetonas halogenadas que son muy tóxicas. -CLOROFORMO FORMULA: CHCl3 PESO MOLECULAR: 119.39 g /mol. COMPOSICION: C: 10.05 %; H: 0.84 % y Cl: 89.10 %. GENERALIDADES: El cloroformo es un líquido incoloro con olor dulce característico, muy volátil. Generalmente contiene pequeños porcentajes (1-5 %) de etanol como estabilizador. Es ligeramente soluble en agua y con densidad mayor que ésta. Es no inflamable, pero productos de su oxidación, como el fosgeno, son muy peligrosos. Es peligroso por inhalación e ingestión. Se obtiene por medio de una cloración cuidadosamente controlada de metano, por tratamiento de acetona con polvos blanqueadores (CaOCl2) y ácido sulfúrico. Fue descubierto en 1847 y se utilizó como anestésico por inhalación, como insecticida y en la industria
  • 28. farmacéutica, sin embargo su toxicidad ha provocado que sea reemplazado por otras sustancias. Actualmente, es utilizado como intermediario en síntesis orgánica, especialmente en la obtención de fluorocarbono 22, el cual es utilizado como refrigerante, propelente y en la fabricación de tetrafluoroetileno y su polímero (PTFE). PROPIEDADES FISICAS Y TERMODINAMICAS: Punto de fusión: -63.5 oC Punto de ebullición: 61.26 oC (760 mm de Hg) Densidad: 1.498 g/ml ( a 15 oC); 1.484 (a 20 oC) Densidad de vapor ( aire =1): 4.12 Indice de refracción (20oC): 1.4476 Temperatura de autoignición: mayor de 1000 oC Viscosidad (cP): 0.855 (a -13 oC), 0.70 ( a 0 oC), 0.563 ( a 20 oC) y 0.51 (a 30 oC). Tensión superficial respecto al aire (din/cm): 27.14 (a 20 oC) y 21.73 (a 60 oC); respecto al agua: 45.0 ( a 20 oC). Capacidad calorifica (kJ/kg K): 0.979 (a 20 oC) Temperatura crítica: 263.4 oC. Presión crítica: 53.79 atm. Volumen crítico: 0.002 m3/ kg Conductividad térmica (W/m K): 0.13 (a 20 oC) Constante dieléctrica: 4.9 (a 20 oC) Momento dipolar ( debye): 1.15 Calor de combustión (MJ/kg mol): 373 Calor de formación (MJ/kg mol) a 25 oC: -89.66 (gas) y -120.9 (líquido) Calor latente de evaporación en el p. de ebullición (kJ/kg): 247 Solubilidad: miscible con etanol, benceno, éter dietílico, éter de petróleo, tetracloruro de carbono, disulfuro de carbono y acetona. Solubilidad en agua (g/kg de agua): 10.62 (a oC), 8.22 (a 20 oC) y 7.76 (a 30 oC). Solubilida de agua en cloroformo (g/kg de cloroformo): 0.806 (a 22 oC). Presión de vapor (mm de Hg): 0.825 (a -60 oC), 2.03 (a -50 oC), 4.73 (a -40 oC), 9.98 (a - 30 oC),
  • 29. 19.58 (a -20 oC), 34.73 (a -10 oC), 60.98 (a 0 oC), 100.5 (a 10 oC), 159.6 (a 20 oC), 246.0 ( a 30 oC), 366.38 (a 40 oC) y 525.98 (a 50oC). Forma azeótropo con agua de punto de ebullición 56.1 oC y contiene 97.2 % de cloroformo. ETANOL FORMULA: C2H6O, CH3CH2OH. PESO MOLECULAR: 46.07 g/mol. COMPOSICION: C: 52.24 %; H: 13.13 % y O: 34.73 %. GENERALIDADES: El etanol es un líquido incoloro, volátil, con un olor característico y sabor picante. También se conoce como alcohol etílico. Sus vapores son mas pesados que el aire. Se obtiene, principalmente, al tratar etileno con ácido sulfúrico concentrado y posterior hidrólisis. Algunas alternativas de síntesis son: hidratación directa de etileno en presencia de ácido fosfórico a temperaturas y presiones altas y por el método Fischer-Tropsch, el cual consiste en la hidrogenación catalítica de monóxido de carbono, también a temperaturas y presiones altas. De manera natural, se obtiene a través de fermentación, por medio de levaduras a partir de frutas, caña de azúcar, maiz, cebada, sorgo, papas y arroz entre otros, generando las variadas bebidas alcohólicas que existen en el mundo. Después de la fermentación puede llevarse a cabo una destilación para obtener un producto con una mayor cantidad de alcohol. El etanol se utiliza industrialmente para la obtención de acetaldehido, vinagre, butadieno, cloruro de etilo y nitrocelulosa, entre otros. Es muy utilizado como disolvente en síntesis de fármacos, plásticos, lacas, perfumes, cosméticos, etc. También se utiliza en mezclas anticongelantes, como combustible, como antiséptico en cirugía, como materia prima en síntesis y en la preservación de especímenes fisiológicos y patológicos.
  • 30. TOLUENO FORMULA: C7H8, C6H5-CH3. COMPOSICION: C: 91.25 % , H: 8.75 %. PESO MOLECULAR: 92.13 g/mol GENERALIDADES: El tolueno es un líquido incoloro con un característico olor aromático. Es menos denso que el agua, inmiscible en ella y sus vapores son mas densos que el aire. Es utilizado en combustibles para automóviles y aviones; como disolvente de pinturas, barnices, hules, gomas, etil celulosa, poliestireno, polialcohol vinílico, ceras, aceites y resinas, reemplazando al benceno. También se utiliza como materia prima en la elaboración de una gran variedad de productos como benceno, ácido benzoico, fenol, benzaldehido, explosivos (TNT), colorantes, productos farmacéuticos (por ejemplo, aspirina), adhesivos, detergentes, monómeros para fibras sintéticas, sacarinas, saborizantes y perfumes. Es producido, principalmente, por reformación catalítica de las fracciones de petróleo ricas en naftenos. MANEJO: Equipo de protección personal: Este compuesto debe utilizarse en un área bien ventilada, usando bata, lentes de seguridad y, si es necesario, guantes, para evitar un contacto prolongado con la piel. No deben utilizarse lentes de contacto al manejar este producto. Evitar las descargas estáticas.
  • 31. RIESGOS: Riesgos de fuego y explosión: Es muy inflamable por lo que sus vapores pueden llegar a un punto de ignición, prenderse y transportar el fuego hacia el material que los originó. También, pueden explotar si se prenden en un área cerrada y generar mezclas explosivas e inflamables rapidamente con el aire a temperatura ambiente. Evitar las descargas estáticas. Riesgos a la salud: La toxicología de este producto es similar a la del benceno, sin embargo el tolueno no genera los trastorno crónicos a la sangre que se han presentado con el uso del primero. Su toxicidad es moderada. Su principal metabolito es el ácido benzoico, el cual se conjuga con la glicina en el hígado y se excreta por medio de la orina como ácido hipúrico. El seguimiento de este último producto, sirve para determinar niveles de exposición de trabajadores. El abuso de este producto provoca daño al hígado, pulmones y disfunción cerebral. El consumo de alcohol, potencializa los efectos narcóticos del tolueno. Inhalación: Exposiciones a niveles mayores de 100 ppm provocan pérdida de coordinación por lo que aumenta la probabilidad de accidentes. Los efectos tóxicos del tolueno son potencializados por la ingestión de drogas que interfieren con la actividad enzimática cromosomal, por ejemplo el diazepam. Si las exposiciones son a niveles mayores de 500 ppm, los efectos son narcosis, náusea, dolor de cabeza, adormecimiento y confusión mental. Estos efectos se potencializan con la presencia de otros disolventes, especialmente con el benceno, el cual se encuentra en el tolueno como impureza. Contacto con ojos: Causa irritación y quemaduras de cuidado si no se atiende a la víctima inmediatamente. Contacto con la piel: Causa irritación, resequedad y dermatitis. En algunas personas puede generar sensibilización de la zona afectada. Es absorbido a través de este medio. Ingestión: Causa náusea, vómito y pérdidad de la conciencia. Carcinogenicidad: No se han encontrado evidencias. Mutagenicidad:
  • 32. Se tienen evidencias de ruptura e intercambio de cromátidas con este producto químico. Peligros reproductivos: Se tienen evidencias de que el tolueno es teratogénico y embriotóxico. Además se ha encontrado que causa impotencia y anormalidades en los espermatozoides de trabajadores que utilizan tintas que lo contienen. ACCIONES DE EMERGENCIA: Primeros auxilios: Inhalación: Transportar a la víctima a un lugar bien ventilado. Si no respira, proporcionar respiración artificial y mantenerla en reposo y bien abrigada. En cualquier caso, proporcionar oxígeno. Ojos: Lavarlos con agua o disolución salina, inmediatamente, asegurándose de abrir bien los párpados. Piel: Lavar la zona contaminada con agua y jabón, si es necesario, quitar la ropa contaminada. Ingestión: Lavar la boca con agua y dar a tomar agua para diluirlo. No inducir el vómito. EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE SER TRANSPORTADO AL HOSPITAL TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.