TRIÁNGULO DE GIBBS. Sistemas de ternarios:Sistemas de líquidos parcialmente miscibles.

¿TRIÁNGULO DE GIBBS?

Representación gráfica de las concentraciones de sistemas ternarios enequilibrio.

Es un triángulo equilátero, cada uno de sus lados representa laconcentración de algún componente A, B o C.

Es una herramienta muy ampliamente utilizada para leer las fraccionesmolares de los componentes de una mezcla. (Levine, 1996).

XA, XB, XC.

¿POR QUÉ UN TRIÁNGULO?

Simplemente la geometría nos brinda una gran herramienta, sus teoremasson aplicados para esta representación de los sistemas ternarios.

“Sea un punto D dentro del triángulo equilátero. Si se dibujanperpendiculares desde de D hacia los lados del triángulo, la suma de laslongitudes de estas 3 líneas es igual a la altura del triángulo. Se toma laaltura como 100 unidades, mientras que las longitudes del punto D a loslados las tomamos como los porcentajes molares de los componentes.

Por lo tanto, la distancia entre D y el lado opuesto al vértice A representael porcentaje molar del componente A; lo mismo ocurre para B y C.”(Levine, 1996).

TEOREMA DEL TRIÁNGULO DE GIBBS.

D es un punto en el triángulo querepresenta ciertos porcentajes de los3 componentes.

DE+DF+DG=H (100%).

Cualquier punto dentro deltriángulo representa un sistematernario.

Un punto situado sobre alguno delos lados representa un sistemabinario (AB, AC, BC).

¡¡¡IMPORTANTE!!!

Cada triángulo de Gibbs es único para cada tipo de mezcla,es decir, hay un diagrama específico para cada mezcla apresión y temperatura constantes.

P=1 atm.

T=Temperatura definida.

LOS DIAGRAMAS TRIANGULARES SON MUYPROPIOS PARA CADA MEZCLA.

COORDENADAS TRIANGULARES.Triángulo de Gibbs.

Basándonos en estediagrama, podemosdeterminar losporcentajes de cadacomponente.

25% de A.

25% de B.

50% de C.

En los vérticestenemos el100% de cadacomponente(puro).

Sistema binario: A+C.

25% de A.

0% de B.

75% de C.

TIPOS DE DIAGRAMAS.

En los mezclas líquidas multicomponentes es indispensable considerar la miscibilidad de cada uno de ellos puesto que esta puede definir el comportamiento de la solución.

La importancia de la miscibilidad.

SISTEMA TERNARIO CON UN PAR PARCIALMENTEMISCIBLE. A se disuelve

completamente en B y C,pero B y C se disuelvenhasta cierto grado.

Ejemplo: Benceno-Agua-Ácido acético.

SISTEMA TERNARIO CON DOS PARES PARCIALMENTEMISCIBLES.

Se forman dos curvasbinodales.

Se presentamiscibilidad mutua quepuede mejorar con elaumento de la T.

A y C son completamente miscibles,pero A-B y B-C no lo son.

Ejemplo: (cloro-benceno)-Agua-(metil-etil-cetona).

SISTEMA TERNARIO CON TRES PARES PARCIALMENTEMISCIBLES.

Se forman 3 curvasbinodales.

Se pueden llegar aintersectar las curvas a bajastemperaturas.

DETERMINACIÓN DE CONCENTRACIONES.A partir del Triángulo de Gibbs.

MÉTODO 1.

1. Dibujar líneas paralelas a cada uno de los lados del triángulo, que sean isométricas (igualseparación).

2. El punto X puede tocar o NO directamente alguna de las líneas paralelas, la concentración para B,por ejemplo, se determina A’C’ intersecta al lado AB, dándonos así la concentración de B.

3. Las demás composiciones (A y C) se calculan de manera similar.

MÉTODO 2. PALANCA INVERSA.A

CBM

NL

%C

D

%A=MD/MA %B=ND/NB

%C=LD/LC

ELABORACIÓN DE DIAGRAMAS.“Triángulo de Gibbs”.

¿CÓMO ELABORO EL TRIÁNGULO DEGIBBS?

Los diagramas de equilibrio ternarios, al igual que los diagramas binarios (XY,PX, TX) se elaboran mediante recolección de datos experimentales, es decir,es necesario trabajar en el laboratorio con una solución multicomponente endonde se tiene un componente puro A y se le agrega B, midiendo lasconcentraciones, hasta el punto en donde las concentraciones NO varían conla adición de más de B.

En el caso de los sistemas ternarios se parte de un componente puro A, se leagrega B y C en cantidades especificas, se miden las concentraciones y seregistran los datos hasta que NO exista cambio en las concentraciones.

LOS DATOS PARA LA REPRESENTACIÓN EN EL TRIÁNGULO DE GIBBS SEREALIZAN CON PRESIÓN Y TEMPERATURA CONSTANTE (P= 1 ATM), SE MIDENSOLO LAS CONCENTRACIONES DE LOS COMPONENTES A,B Y C; ESTAS DEFINENEL SISTEMA.

EL MOMENTO QUE TODOS ESPERABAN:

¿DUDAS?

¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

Irvin de Jesús Rodríguez Martínez | I.Q. |ITMINA