Transferencia de masa laboratorio. Práctica: Celda de Arnold

TRANSFERENCIA DE MASA LABORATORIO

PRÁCTICA 1:     CELDA DE ARNOLD

Primera parte: Determinación del coeficiente de transferencia de masa DAB por medio de una celda de Arnold y el modelo A en B en reposo.

El análisis de datos a cada corrida se hará mediante el cálculo del coeficiente DAB promedio y su desviación estándar.  Para esto se dejará evaporar una sustancia en condiciones de T y P constantes y evitando toda corriente de aire.  Se realizarán dos corridas, la primera utilizando 4 tubos pequeños, y la segunda con 40 mini tubos de análisis, registrando en cada caso de 10 a 15 lecturas.

En la primera corrida, llenar los 4 tubos con la sustancia asignada hasta 2/3 partes de su altura, buscando que la distancia sobre el nivel del líquido sea lo más constante posible.  Para los cálculos, se deberá suponer estado pseudoestacionario con una altura z constante, obtenida del promedio de los 4 tubos.  Se tara la balanza a cero antes de empezar, y se dejan los tubos sobre la balanza para registrar el tiempo que tarda en evaporar y difundirse una centésima de gramo   (0.01 g).

Para la segunda corrida se llenan los 40 mini tubos con la sustancia asignada hasta 2/3 partes de su altura, buscando también que la distancia sobre el nivel del líquido sea lo más constante posible.  La altura z constante se obtiene del promedio de 6 muestras (como mínimo) tomadas al azar, 3 antes de empezar y otras 3 al terminar la corrida.  Se vuelve a tarar la balanza a cero antes de empezar y se deja la gradilla con los 40 mini tubos para registrar el tiempo que tarda en evaporar y difundirse una centésima de gramo (0.01 g)

En cada corrida se calculará el flujo molar NA para cada medición:

        𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠        (∆𝑚)

𝑁𝐴 =                             (𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎𝑙)(𝑖𝑛𝑐𝑟𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜) = 𝐴𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙(∆𝑡) [pic 1]

Despejando el coeficiente DAB en cada medición suponiendo el modelo A que se difunde en B en reposo.  De este análisis obtener el DAB  promedio y su desviación estándar para ambas corridas y comparar contra el valor de literatura corregido por temperatura y presión (Hines, 2006, pág. 23) y calcular el error relativo porcentual.  

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