Este documento describe cuatro experimentos para medir la difusión de diferentes tintas en agua. Se midió el tiempo que tardó cada gota de tinta (china rosa, colorante vegetal, china roja y una mezcla) en difundirse a través de 15 ml de agua en tubos de ensayo. Los resultados mostraron que el colorante vegetal tuvo la mayor difusividad mientras que la tinta china rosa tuvo la menor, difundiéndose más lentamente. Las densidades de las tintas variaron de 0.885 a 935.

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXICALI
INGENIERIA QUIMICA AMBIENTAL
LABORATORIO INTEGRAL I
PRACTICA NO. 5
DIFUSIVIDAD
INTEGRANTES
CARRILLO SANTOYO JUAN ALEJANDRO
CRUZ MORENO LUIS JESUS
HERNANDEZ VILLASANA DINA
PATI;O AGUIERRE CRUZ ALBERTO
PROFESOR: NORMAN RIVERA PAZOS
MEXICALI, BAJA CALIFORNIA 21-MARZO-2014

2. MARCO TEORICO
Colorante vegetal
Los colorantes naturales son todas aquellas materias de origen vegetal o
animal, que contienen grupos cromófobos los cuales poseen la propiedad de
colorear las superficies a las cuales son sometidas, tal como las fibras, y
grupos auxócromos que intensifican el color. Estos han desempeñado un
papel fundamental en los roles de la naturaleza, interviniendo de forma
directa en procesos de polinización, alimentación, protección, etc.; y hoy por
hoy existe una variedad de usos en la industria farmacéutica también
importantes, que dependiendo del modo de emplear así se les clasifica en
colorantes para alimentos o fármacos, y en tinturas para teñir telas y
similares, siendo ésta su clasificación más sencilla.
Tinta china
La Tinta china es la denominación genérica de un tipo de tinta para dibujo de
base acuosa. Como aglutinante suele llevar bórax, goma arábiga o similar. Su
color es, obviamente, negro y se usa desde tiempos muy antiguos.
Las más antiguas se componían de un pigmento llamado negro de humo y de
una goma o cola y había que mezclarlas con agua antes de usarlas. Son
prácticamente permanentes porque el carbón del negro de humo es
químicamente inerte y la luz del sol no lo decolora ni lo afecta de ninguna
manera. La tinta china de otros colores tiene tintes sintéticos en lugar de
negro de humo. Las tintas chinas se usan sobre todo para dibujo.

3. Ley de Fick
La experiencia nos demuestra que cuando abrimos un frasco de perfume o
de cualquier otro líquido volátil, podemos olerlo rápidamente en un recinto
cerrado. Decimos que las moléculas del líquido después de evaporarse se
difunden por el aire, distribuyéndose en todo el espacio circundante. Lo
mismo ocurre si colocamos un terrón de azúcar en un vaso de agua, las
moléculas de sacarosa se difunden por todo el agua. Estos y otros ejemplos
nos muestran que para que tenga lugar el fenómeno de la difusión, la
distribución espacial de moléculas no debe ser homogénea, debe existir una
diferencia, o gradiente de concentración entre dos puntos del medio.
Supongamos que su concentración varía con la posición a lo largo del eje X.
Llamemos J a la densidad de corriente de partículas, es decir, al número
efectivo de partículas que atraviesan en la unidad de tiempo un área unitaria
perpendicular a la dirección en la que tiene lugar la difusión. La ley de Fick
afirma que la densidad de corriente de partículas es proporcional al gradiente
de concentración
La constante de proporcionalidad se denomina coeficiente de difusión D y es
característico tanto del soluto como del medio en el que se disuelve.

4. Introducción
en la práctica siguiente, se analizara diferentes difusiones en el agua, con
distintas tintas que respecto a sus densidades serán diferentes sus
velocidades de difusión, se utilizara la principal formula de difusión gracias a
la ley de fick, en las cuales sus variantes son la masa de la gota de cada tinta,
la longitud donde se difunde, la densidad de distintas tintas, el tiempo en que
se difunde, el área donde se difunde.
Objetivo:
Determinar la difusión de la masa de diferentes tintas en agua.
Material:
2 Soportes Universales
2 Pinzas de mariposa
4 Tubos de ensayo
Colorantes Vegetal
Tinta China
Vernier
Pipeta 10 ml
Pipeta 5 ml
Perilla
Goteros

5. Procedimiento
1.-Se armó el equipo de trabajo, que consta de soportes universales, pinzas
de mariposa y tubos de ensayo.
2.- Se llenaron los tubos de ensayo con 15 ml de agua, cada uno con una
pipeta volumétrica.
3.- Medimos el diámetro, y la longitud del agua que ocupo los 15 ml en el
tubo de ensayo.
4.-Se le agregaron los diferentes tipos de tintas a cada tubo de ensayo, cada
uno con su respectiva gota de tinta, contando el tiempo en que se difundía la
tinta en el agua, desde que tocaba el agua hasta llegar al fondo.
Cálculos & Resultados
TUBO DE ENSAYO
A= 0.001386
L= 0.099
FORMULA
M/A*t= -D (A,B) ρ/L
D(A,B)=M*L/A*t*ρ
PRIMER EXPERIMENTO TINTA CHINA ROSA
1.4 cm DE DIAMETRO DEL TUBO DE ENSAYO 11 cm DE ALTO
9.9 cm LONGITUD DEL AGUA --> 15 ml DE AGUA 27.21 S
SEGUNDO
EXPERIMENTO TINTA VEGETAL
1.4 cm DE DIAMETRO DEL TUBO DE ENSAYO 11 cm DE ALTO
9.9 cm LONGITUD DEL AGUA --> 15 ml DE AGUA 16.32 S
TERCER EXPERIMENTO TINTA CHINA ROJA
1.4 cm DE DIAMETRO DEL TUBO DE ENSAYO 11 cm DE ALTO
9.9 cm LONGITUD DEL AGUA --> 15 ml DE AGUA 18.78 s
CUARTO EXPERIMENTO TINTA CHINA/VEGETAL
1.4 cm DE DIAMETRO DEL TUBO DE ENSAYO 11 cm DE ALTO
9.9 cm LONGITUD DEL AGUA --> 15 ml DE AGUA 22.88 S
PESO DE UNA GOTA (UNIDADES KG)
TINTA ROSA

6. 0.00006 > 1
0.0561522 > 935.87
COLORANTE
0.00006 > 1
0.000061302 > 1.0217
TINTA ROJA
0.00006 > 1
0.0000531 > 0.885
TINTA/COLORANTE
0.00006 > 1
0.000114402 > 1.9067
DENSIDADES
DENSIDADES TINTA CHINA ROSA 935.87 KG/M3
DENSIDAD DEL COLORANTE 1.0217 KG/M3
DENSIDAD DE TINTA CHINA ROJA 0.885 KG/M3
DENSIDAD DE TINTA/COLORANTE 1.9067 KG/M3
RESULTADOS
DIFUSION CHINA ROSA
D(A,B)= 0.00015751 M^2/S
DIFUSION DEL COLORANTE
D(A,B)= 0.00026261 M^2/S
DIFUSION DE TINTA CHINA ROJO
D(A,B)= 0.00022821 M^2/S
DIFUSION TINTA/COLORANTE
D(A,B)= 0.00018731 M^2/S

9. Conclusión
Observamos cómo cada una de las tintas por su diferentes densidades se
difundieron en el agua y que cada una tuvo una difusividad diferente, y por
ello el tiempo de cada una vario, por ejemplo la tinta china rosa se tuvo una
difusión menor a los demás experimentos, en cambio el colorante tuvo la
difusión mayor fue la más veloz de a los demás experimentos.
Referencias
http://es.scribd.com/doc/96234027/Colorantes-y-Tintes-Vegetales
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/transporte/difusion/difusion.htm
http://www.fotonostra.com/glosario/tintachina.htm
Libro de Bird.