Tema: Propiedades ligadas a la transformacin Liquido, Slido y Gas PRG 410

TEMA: PROPIEDADES LIGADAS A LA TRANSFORMACIN LQUIDO, SLIDO Y GAS1.0 PERDIDA DE MOVILIDADMide la resistencia a fluir del combustible. Los valores para el gas ol oscilan entre 1,9 y 4,1 centistokes a 40C. Una viscosidad alta origina problemas en la bomba inyectora, puede tapar inyectores y sobrecarga de presin todo el sistema. Tambin determina la forma de la pulverizacin de los inyectores, as una alta viscosidad causa atomizacin pobre (No nebulosa) mientras que una baja viscosidad origina una dbil atomizacin (poca penetracin del frente2.0 TEMPERATURA DE CONGELAMIENTO

Es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado lquido al estado slido cuando el lquido se enfra, es un indicador de pureza til, si se libera calor cuando se presenta la solidificacin, demuestra cualquier impureza disuelta presente solamente en el lquido y no en el slido, las sustancias puras tienen un punto de congelacin bien definido pero las mezclas generalmente congelan sobre un rango de temperatura. Para muchas mezclas, la temperatura de congelacin es un ndice de pureza til si se determina siguiendo correctamente los mtodos.

Cmo se mide la temperatura de congelacin?

Existen dos tipos de equipos que utilizan este fundamento de las propiedades coligativas de los lquidos para su funcionamiento, los croscopos y los osmmetros, los cuales miden la depresin o abatimiento del punto de congelacin, en los cuales un volumen medido de la solucin es colocado en el tubo de muestra y es sumergido en un bao de temperatura controlada. Luego un termopar y un vibrador son colocados dentro de la mezcla y la temperatura del bao es bajada hasta que la mezcla es super-enfriada. Entonces se activa el vibrador para inducir la cristalizacin del agua en la solucin de prueba y el calor de fusin liberado eleva la temperatura hasta el punto de congelacin.

Por medio de un puente de Wheatstone, el punto de congelacin registrado se convierte en una medida en trminos de osmolalidad. El instrumento se calibra utilizando soluciones de referencia de cloruro de sodio que cubran el rango esperado de osmolaridades.

Uno de los indicadores ms susceptibles a la adicin de materiales extraos en la leche es el punto crioscpico, el cual est regulado por las normas nacionales e internacionales, la leche fluida fresca deber tener un punto crioscpico de -0.53 a -0.57 horvet o de -0.512 a 0.550C.3.0 TEMPERATURA DE GOTEOEn general, el punto de goteo es la temperatura en la cual la grasa lubricante pasa de un estado semislido a un estado lquido. Esto no debe confundirse con la temperatura de servicio, la cual debe estar entre 30 y 50 grados centgrados por debajo.4.0 TEMPERATURA DE TURBIDEZLa turbidez es una caracterstica ptica o propiedad de un lquido, que en trminos generales describe la claridad u opacidad del lquido. La turbidez siempre se bas en la observacin humana y a la vez que este fenmeno es cuantificable de diferentes formas, todava se discute mucho acerca de las diferentes tcnicas de medicin de turbidez de los fluidos.

La turbidez no tiene que ver con el color, sino que se relaciona ms con la prdida de transparencia debida al efecto de partculas en suspensin, material coloidal, o ambos. Una falta de turbidez resulta en la pureza ya que es, en parte, el efecto de estos diversos materiales en suspensin sobre la luz que atraviesa el lquido.

Un cuerpo de agua, como un lago, es un ejemplo natural de turbidez. Todos hemos visto lagos que son muy claros al ojo, y a veces nos fascina la profundidad que alcanzamos a ver. Por otra parte, tambin encontramos aguas terrosas en donde no se puede ver ni la propia palma a la distancia de un brazo. La profundidad detectable de un objetivo visual, llamado disco Secchi, es una tcnica de medicin que todava se utiliza para mediciones de claridad basadas en turbidez de lagos y ros.

Un disco Secchi siendo sumergido en un lago.

5.0 PUNTO DE FLUIDEZLa temperatura ms baja a la que un aceite o un combustible pueden fluir, cuando son enfriados bajo condiciones establecidas por el mtodo de prueba (ASTM D 97). E punto de fluidez es de 3C (5F) arriba de la temperatura a la que el aceite en un matraz de prueba no muestra movimiento cuando el contenedor es mantenido horizontalmente por 5 segundos.

6.0 PUNTO DE TURBIDEZProcedimiento y aparato para la determinacin del punto de turbidez de lquidos, que consiste en enfriar el liquido progresivamente, y en anotar la temperatura a la cual aparece la turbidez; se miden las temperaturas en el ncleo (t1) y en la periferia (t2) del liquido, se establecen sus curvas en funcin del tiempo (u), y se detectan los cambios de pendiente de estas curvas, siendo el punto de turbidez la temperatura (t1) en el centro del liquido, que corresponde al cambio de pendiente sobre la curva t1 f fk (u). la invencin tiene especial aplicacin a los carburantes, los aceites de engrase y los petrleos brutos7.0 PUNTO DE CRISTALIZACION

Tcnica de separacin de disoluciones en la que las condiciones se ajustan de tal forma que slo puede cristalizar alguno de los solutos permaneciendo los otros en la disolucin. Esta operacin se utiliza con frecuencia en la industria para la purificacin de las sustancias que, generalmente, se obtienen acompaadas de impurezas.

En este proceso, una sustancia slida con una cantidad muy pequea de impurezas se disuelve en un volumen mnimo de disolvente (caliente si la solubilidad de la sustancia que se pretende purificar aumenta con la temperatura). A continuacin la disolucin se deja enfriar muy lentamente, de manera que los cristales que se separen sean de la sustancia pura, y se procede a su filtracin. El filtrado, que contiene todas las impurezas, se suele desechar.

Para que la cristalizacin fraccionada sea un mtodo de separacin apropiado, la sustancia que se va a purificar debe ser mucho ms soluble que las impurezas en las condiciones de cristalizacin, y la cantidad de impurezas debe ser relativamente pequea.

Comnmente las impurezas estn presentes en concentraciones bajas y ellas regresan a la solucin aun cuando la solucin se enfra. Si se necesita una pureza extrema del compuesto, los cristales filtrados pueden ser sujetos a re-cristalizacin y, naturalmente, en cada cristalizacin resulta una prdida del soluto deseado que se queda en el lquido madre junto con las impurezas.

El solvente ideal para la cristalizacin de un compuesto particular es aquel que:

No reacciona con el compuesto.

Hierve a temperatura por debajo del punto de fusin del compuesto.

Disuelve gran cantidad del compuesto cuando esta caliente.

Disuelve una pequea cantidad de compuesto cuando esta fri.

Es moderadamente voltil y los cristales pueden ser secados rpidamente.

No es toxico, no es inflamable y no es caro las impurezas deberan ser insolubles en el solvente para que puedan ser separadas por filtracin.8.0 TEMPERATURA LIMITE DE FILTRACION

9.0 PRESION VAPOR

Grfico de la presin del vapor de agua.

La presin de vapor o ms comnmente presin de saturacin es la presin, para una temperatura dada, en la que la fase lquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinmico; su valor es independiente de las cantidades de lquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenmeno tambin lo presentan los slidos; cuando un slido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado liquido (proceso denominado sublimacin o el proceso inverso llamado deposicitacin o sublimacin inversa) tambin hablamos de presin de vapor. En la situacin de equilibrio, las fases reciben la denominacin de lquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relacin inversamente proporcional con las fuerzas de atraccin intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el mdulo de las mismas, mayor deber ser la cantidad de energa entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestacin) para vencerlas y producir el cambio de estado.

Imaginemos una burbuja de cristal en la que se ha realizado el vaco y que se mantiene a una temperatura constante; si introducimos una cierta cantidad de lquido en su interior ste se evaporar rpidamente al principio hasta que se alcance el equilibrio entre ambas fases.

Inicialmente slo se produce la evaporacin ya que no hay vapor; sin embargo a medida que la cantidad de vapor aumenta y por tanto la presin en el interior de la ampolla, se va incrementando tambin la velocidad de condensacin, hasta que transcurrido un cierto tiempo ambas velocidades se igualan. Llegados a este punto se habr alcanzado la presin mxima posible en la ampolla (presin de vapor o de saturacin) que no podr superarse salvo que se incremente la temperatura.

El equilibrio dinmico se alcanzar ms rpidamente cuanto mayor sea la superficie de contacto entre el lquido y el vapor, pues as se favorece la evaporacin del lquido; del mismo modo que un charco de agua extenso pero de poca profundidad se seca ms rpido que uno ms pequeo pero de mayor profundidad que contenga igual cantidad de agua. Sin embargo, el equilibrio se alcanza en ambos casos para igual presin.

El factor ms importante que determina el valor de la presin de saturacin es la propia naturaleza del lquido, encontrndose que en general entre lquidos de naturaleza similar, la presin de vapor a una temperatura dada es tanto menor cuanto mayor es el peso molecular del lquido.

9.0 SOLUBILIDADLa solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto; en algunas condiciones se puede sobrepasarla, denominndose a estas soluciones sobresaturadas. El mtodo preferido para hacer que el soluto se disuelva en esta clase de soluciones es calentar la muestra. La sustancia que se disuelve se denomina soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto se llama solvente. No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente, por ejemplo en el agua, se disuelve el alcohol y la sal. El aceite y la gasolina no se disuelven. En la solubilidad, el carcter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia ser ms o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con ms de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en ter etlico.

Entonces para que sea soluble en ter etlico ha de tener escasa polaridad, es decir no ha de tener ms de un grupo polar el compuesto. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad como son: las parafinas, compuestos aromticos y los derivados halogenados.

El trmino solubilidad se utiliza tanto para designar al fenmeno cualitativo del proceso de disolucin como para expresar cuantitativamente la concentracin de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, as como de la temperatura y la presin del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor mximo de entropa. Al proceso de interaccin entre las molculas del disolvente y las partculas del soluto para formar agregados se le llama solvatacin y si el solvente es agua, hidratacin.

Universitario: Julio Cesar Nez Romero