UNIVERSIDAD DE LAS AMÉRICAS, PUEBLA

Tamaño: px
Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "UNIVERSIDAD DE LAS AMÉRICAS, PUEBLA"

Transcripción

1 UNIVERSIDAD DE LAS AMÉRICAS, PUEBLA TEMA: DETERMINACION DE LA SOLUBILIDAD DE ETANOL ANHIDRO Y ETANOL ACUOSO EN GASOLINA SINTETICA Y GASOLINA REFINADA Y LA TOLERANCIA DE AGUA A K, K Y K Tesis presentada en cumplimiento parcial para obtener el grado de Master in Chemical Engineering por Ramón Ignacio Trujillo Ponce Asesor: Dr. José Rafael Espinosa y Victoria Santa Catarina Mártir, Cholula, Puebla Primavera 2012

2 AGRADECIMIENTOS Ante todo, a mi padre, con cariño, quien con su esfuerzo y generosidad hicieron posible mi formación profesional. A mi esposa, Consuelo, y a mis hijos David y José Ignacio por su amor y compresión que me brindaron y fueron un apoyo constante y desinteresado que me dio fuerzas para seguir adelante en estos dos años de estudios. Al Dr. José Rafael Espinosa y Victoria por haberme guiado, educado, enseñado y asesorado en mi trabajo de investigación en estos dos años de esfuerzo y estudio constante. A la Dra. Ma. Eugenia Bárcenas por su atinada asesoría de trabajo. A mis profesores, Dr. Rene Lara, Dr. René Reyes Mazzoco., Dra. Nelly Ramírez, porque son un ejemplo a seguir en el campo profesional. Al Dr. Arturo Trejo Rodríguez quien con sus sabios consejos nos asesoró y guió en nuestro proyecto de investigación. A mis compañeros de maestría por haberme comprendido, apoyado y estimulado en los momentos difíciles de este programa. A EPPETROECUADOR, a sus autoridades, a mi jefe, a mis compañeros de área por haber apoyado desde sus puestos d trabajo nuestro esfuerzo. A la empresa de petróleos PEMEX por su apoyo a mi trabajo de investigación y en especial a la Maestra en Ciencias Yolanda Santamaría Valadez por su ayuda desinteresada para realizar el análisis cromatográfico de la muestra de gasolina Magna. II

3 INDICE AGRADECIMIENTOS ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE FIGURAS Página II VII XI RESUMEN 1 Capítulo 1. INTRODUCCIÓN 2 Capítulo 2. OBJETIVOS 5 Capítulo 3. MARCO TEORICO Generalidades Equilibrio Líquido - líquido Diagramas ternarios Sistemas hidrocarburo alcanol- agua Etanol Carburante Proceso de producción de etanol carburante Deshidratación de etanol Mezclas Etanol - Gasolina La solubilidad del agua en las mezclas de etanol-gasolina Efecto que etanol causa en las Propiedades físico-químicas de la gasolina Efecto del uso del etanol en las emisiones automotrices Emisiones 26 Capítulo 4. REACTIVOS, MATERIALES YEQUIPOS 4.1 Reactivos Materiales 29 III

4 4.3 Equipos 30 Capítulo 5. METODOS Purificación de reactivos Validación del método Determinación de la curva binodal de los sistemas ternarios Determinación de las líneas de unión (tie lines) Determinación de tolerancia al agua de los sistemas gasolina sintética - etanol agua y gasolina Magna etanol agua 40 Capítulo 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Validación de la metodología Construcción de la curva binodal y líneas de unión del sistema ternario isooctano- m-xileno metanol a Validación de datos obtenidos experimentalmente con los resultados del artículo escogido para el sistema isooctano m-xileno- metanol a K Construcción de la curva binodal del sistema gasolina sintética etanol - agua a tres temperaturas diferentes Sistema ternario gasolina sintética - etanol - agua a K Sistema ternario gasolina sintética etanol - agua a K Sistema ternario gasolina sintética - etanol- agua a K Comparación de los diagramas ternarios a las tres temperaturas Construcción de la curva binodal del sistema gasolina Magna- etanol- agua a tres temperaturas diferentes Sistema ternario gasolina Magna- etanol- agua a K Sistema ternario gasolina Magna- etanol- agua a IV

5 K Sistema ternario gasolina Magna- etanol- agua a K Comparación de los diagramas ternarios a las tres temperaturas Sistema ternario gasolina Magna (etanol - terbutanol)- agua a K Comparación de los sistemas gasolina Magna etanol agua y el sistema gasolina Magna (etanol-terbutanol) -agua a K Sistema ternario isooctano m-xileno- etanol (95.6% peso) a K Construcción de la curva binodal y líneas de unión del sistema ternario isooctano- m-xileno etanol (95.6% peso) a K Construcción de la curva binodal y líneas de unión del sistema ternario Isooctano- m-xileno etanol acuoso a K en fracción mol Tolerancia al agua de los sistemas ternarios gasolinas etanol agua Tolerancia al agua del sistema ternario gasolina sintética etanol agua Tolerancia al agua del sistema ternario gasolina Magna etanol agua Tolerancia al agua del sistema ternario gasolina Magna etanol agua con aditivo y sin aditivo 68 Capítulo 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones Recomendaciones 72 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 73 V

6 ANEXOS 76 Anexo I: Datos experimentales 76 Anexo II: Curva calibración refractómetro 100 Anexo III: Procedimientos de análisis Anexo IV: Análisis Gasolina Magna y etanol anhidro 107 Anexo V: Foto de equipos y montaje experimental 108 VI

7 ÍNDICE DE TABLAS Tabla Página Tabla 3.1 Propiedades del Etanol anhidro 17 Tabla 3.2. Países que utilizan mezclas etanol - gasolina 18 Tabla 3.3. Relación de mezclas etanol - gasolina 18 Tabla 3.4.Solubilidad de etanol en hidrocarburos constituyentes de la gasolina 19 Tabla 4.1 Composición de la gasolina Magna usada en esta investigación 30 Tabla 4.2 Composición de la gasolina sintética preparada en el laboratorio 30 Tabla 4.1 Propiedades Físicas de los reactivos. 28 Tabla 4.2 Pureza y marca de los reactivos utilizados. 29 Tabla 4.3 Listado de equipos utilizados 31 Tabla 6.1. Fracción masa e Índice de refracción para el sistema isooctano m-xileno- metanol a K. 41 Tabla 6.2. Fracción mol para el sistema isooctano- m-xileno - metanol A K. 42 Tabla 6.3. Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema isooctano m-xileno- metanol a K 42 Tabla 6.4. Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema isooctano m-xileno- metanol a K 42 Tabla 6.5. Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina sintética - etanol- agua a K. 46 Tabla 6.6. Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina sintética etanol- agua a K 47 Tabla 6.7. Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina sintética - etanol- agua a K. 47 Tabla 6.8. Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina sintética etanol- agua a K 49 Tabla 6.9. Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina sintética - etanol- agua a K. 49 VII

8 Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina sintética etanol- agua a K 51 Tabla Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina Magna- etanol- agua a K. 51 Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina Magna etanol- agua a K 53 Tabla Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina Magna- etanol- agua a K. 54 Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina Magna etanol- agua a K 55 Tabla Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina Magna- etanol- agua a 318,15 K. 56 Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina Magna etanol- agua a K 56 Tabla Fracción masa e Índice de refracción para el sistema Gasolina - Etanol- Agua a 318,15 K. 58 Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema Gasolina Etanol- Agua a K. 58 Tabla Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina Magna- (etanol + terbutanol) - agua a K. 61 Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina Magna- (etanol + terbutanol) - Agua a K. 61 Tabla Fracción masa e Índice de refracción para el sistema Isooctano - m- xileno etanol (95.6% peso) a K. 64 Tabla Fracción mol para el sistema isooctano m-xilenoetanol acuoso a K 64 Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema isooctano- m-xileno etanol (95.6% peso) a K. 64 Tabla Valores experimentales (Fracción mol) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema isooctano- m-xileno etanol VIII

9 (95.6% peso) a K. 65 Tabla I.1- Pesos de agua (w 1 ), gasolina sintética (w 2 ) y etanol (w 3 ) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = K 76 Tabla I.2.- Pesos de agua (w 1 ), gasolina sintética (w 2 ) y etanol (w 3 ) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = K 77 Tabla I.3.- Pesos de agua (w 1 ), gasolina sintética (w 2 ) y etanol (w 3 ) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = K 78 Tabla I.4.- Pesos de agua (w 1 ), gasolina Magna (w 2 ) y etanol (w 3 ) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = 298,15 K 79 Tabla I.5.- Pesos de agua (w 1 ), gasolina Magna (w 2 ) y etanol (w 3 ) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = K 80 Tabla I.6.- Pesos de agua (w 1 ), gasolina (w 2 ) y etanol (w 3 ) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = K 81 Tabla I.7- Pesos de agua (w 1 ), y gasolina sintética (w 2 ) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = K 82 Tabla I.8.- Pesos de agua (w 1 ), y gasolina sintética (w 2 ) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = K 83 Tabla I.9.- Pesos de agua (w 1 ), y gasolina sintética (w 2 ) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = K 84 Tabla I.10.- Pesos de agua (w 1 ), y gasolina Magna (w 2 ) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = K 85 Tabla I.11.- Pesos de agua (w 1 ), y gasolina Magna (w 2 ) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = K 86 Tabla I.12.- Pesos de agua (w 1 ), y gasolina Magna (w 2 ) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = K 87 Tabla I.13.- Índices de Refracción experimentales obtenidos en el ELL IX

10 del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K 88 Tabla I.14.- Índices de Refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K 89 Tabla I.15.- Índices de Refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K 90 Tabla I.16.- Índices de Refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K 91 Tabla I.17.- Índices de Refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K 92 Tabla I.18.- Índices de Refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K 93 Tabla I.19.- Fracción masa en el Equilibrio LL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K 94 Tabla I.20.- Fracción masa en el Equilibrio LL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K 95 Tabla I.21.- Fracción masa en el Equilibrio LL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K 96 Tabla I.22.- Fracción masa en el Equilibrio LL del sistema Gasolina Magna etanol agua a T = K 97 Tabla I.23.- Fracción masa en el Equilibrio LL del sistema Gasolina Magna Etanol Agua a T = K 98 Tabla I.24.- Fracción masa en el Equilibrio LL del sistema Gasolina Magna Etanol Agua a T = 318,15 K 99 X

11 ÍNDICE DE FIGURAS Figura Página Figura 3.1 Diagrama de fases líquido-líquido de temperatura frente a composición para dos líquidos parcialmente miscibles 8 Figura 3.2 Diagrama ternario de fases ELL 9 Figura 3.3 Diagrama ternario de fases para un sistema Líquido - Líquido 10 Figura 3.4 Diagrama ternario de fases para sistema gasolina agua etanol 11 Figura 3.5 Vías de obtención de Bioetanol 13 Figura 3.6 Efecto del contenido de etanol en la solubilidad del agua en mezclas etanol gasolina 20 Figura 3.7 Emisiones de automóviles (a) sin catalizador y (b) con catalizador con gasolina pura, gasolina+22% de etanol y etanol puro 25 Figura 4.1 Almacenamiento de Reactivos Empleados 30 Figura 4.2. Viales de vidrio empleados para el sistema isooctano m-xileno metanol a K. 30 Figura 4.3 Balanza Swiss Quality 32 Figura 4.4. Refractómetro Erma con termómetro digital. 32 Figura 4.5 Termómetro digital Cole Parmer 33 Figura 4.6 Baño recirculador Neslab. 34 Figura 4.7 Karl Fischer y agitador Metrohm 34 Figura 4.8 Esquema de las partes que conforman la celda de de equilibrio líquido- líquido. 35 Figura 4.9 Celda de equilibrio líquido- líquido enchaquetada de vidrio. 36 Figura 6.1 Curva binodal Sistema isooctano m-xileno- metanol a K. (Fracción masa) 43 Figura 6.2 Curva binodal Sistema isooctano m-xileno- metanol a K. (Fracción mol) 44 Figura 6.3 Comparación de los datos experimentales del equilibrio Líquido- líquido K, con respecto a la literatura 45 XI

12 Figura 6.4 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina sintética- etanol- agua a K. 48 Figura 6.5 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina sintética- etanol- agua a K. 50 Figura 6.6 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina sintética- etanol- agua a K. 52 Figura 6.7 Curvas binodales del sistema gasolina sintética- etanol - agua a K, K y K 53 Figura 6.8 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina Magna- etanol- agua a K. 55 Figura 6.9 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina Magna- etanol- agua a K. 57 Figura 6.10 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina Magna- etanol- agua a K. 59 Figura 6.11 Curvas binodales del sistema gasolina Magna- etanol - agua a K, 308,15 K y 318,15 K 60 Figura 6.12 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina (etanol-terbutanol)- agua a K. 62 Figura 6.13 Curvas binodales de los sistemas gasolina Magna etanol- agua y gasolina Magna (etanol-terbutanol)-agua a K 63 Figura 6.14 Curva binodal sistema isooctano m-xileno- etanol acuoso a K. (Fracción masa) 65 Figura 6.15 Curva binodal sistema isooctano m-xileno- etanol acuoso a K. (Fracción masa) 66 Fig Efecto del contenido de etanol en la solubilidad en el sistema etanol gasolina sintética 67 Fig Efecto del contenido de etanol en la solubilidad en el sistema etanol gasolina Magna 68 Fig Efecto del contenido de etanol en la solubilidad en el sistema etanol gasolina Magna con aditivo y sin aditivo a K 69 Figura II.1 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 100 XII

13 Figura II.2 Curva calibración fracción masa gasolina sintética Índice de refracción a K 100 Figura II.3 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 101 Figura II.4 Curva calibración fracción masa gasolina sintética Índice de refracción a K 101 Figura II.5 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 102 Figura II.6 Curva calibración fracción masa gasolina sintética Índice de refracción a K 102 Figura II.7 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 103 Figura II.8 Curva calibración fracción gasolina Magna Índice de refracción a K 103 Figura II.9 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 104 Figura II.10 Curva calibración fracción gasolina Magna Índice de refracción a K 104 Figura II.11 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 105 Figura II.12 Curva calibración fracción gasolina Magna Índice de refracción a K 105 XIII

14 Resumen. En el presente proyecto de investigación, se determinó la solubilidad de agua en las mezclas etanol gasolina y el efecto que la temperatura tiene en la tolerancia al agua de estas mezclas. Se estudiaron los equilibrios líquido- líquido de sistemas ternarios formados por isooctano m-xileno etanol Acuoso (95.6% peso); gasolina sintética etanol- agua y gasolina Magna etanol agua; y adicionalmente determinando el efecto que un aditivo (alcohol terbutílico) presenta en el sistema gasolina etanol. Los datos obtenidos permitieron la construcción de las curvas binodales y líneas de unión de estos sistemas. El trabajo experimental fue realizado a presión atmosférica (598 mm Hg Cholula, Puebla) y a tres diferentes temperaturas K, K y K. Para la validación de la metodología, se revisó en la literatura y se escogió el artículo realizado por García Flores y col (2001), utilizando los datos de equilibrio líquido- líquido (ELL) del sistema ternario isooctano m-xileno metanol, obteniendo los valores de incertidumbre y porcentajes de error entre los datos experimentales y los reportados. A partir de los datos obtenidos se observó la relación que existe entre estos sistemas en ELL y la temperatura, debido a que en todos los experimentos, llevados a las tres temperaturas indicadas, la región de dos fases (inmiscibilidad parcial) disminuye, siendo esta, menor a la temperatura de K. Además todos los sistemas ternarios aumentaron su tolerancia al agua a esta temperatura. También se estudió el sistema Gasolina Magna Etanol agua en la que se encontró una región de miscibilidad parcial muy grande pero de todos maneras se aprecia que este sistema presenta una tolerancia al agua bastante apreciable de hasta el 10% en peso

15 Capítulo 1 INTRODUCCIÓN En Ecuador a partir de Enero del 2010, se inició en la ciudad de Guayaquil el plan piloto de uso de biocombustibles en su primera etapa. Este plan consistió en comercializar una mezcla de gasolina con 5% de etanol anhidro conocida como Gasolina ECOPAIS (EPPetroecuador, 2010). Los objetivos clave de usar este biocombustible es el de disminuir la importación de naftas de alto octano que en el período enero diciembre del 2010 fue de 8,6 millones de barriles (BCE, 2011), la reducción de gases de efecto invernadero que se emiten como resultado de la combustión de la gasolina en los motores de ciclo Otto. La consideración principal de emplear el etanol anhidro obtenido de la caña de azúcar como aditivo de la gasolina, fue la disponibilidad de contar localmente con este biocarburante, que se produce en las destiladoras de los principales ingenios azucareros del país y su cercanía específicamente a la ciudad de Guayaquil. Actualmente Ecuador cuenta con una superficie cultivada de caña de azúcar de aproximadamente Ha, de las cuales Ha se destinan a la producción de azúcar y tres destiladoras de alcohol que tienen una capacidad conjunta de litros/día producen etanol anhidro (EPPetroecuador) Hasta el momento se han obtenido resultados positivos no sólo en cuanto a mantener la eficiencia del combustible en los motores sino también en los aspectos ambientales, debido a que el uso del etanol disminuye la cantidad de contaminantes generados en la combustión de la gasolina, por cuanto la adición de un oxigenado a un combustible fósil proporciona mayor cantidad de oxígeno logrando una combustión más completa, sin que hasta la fecha se pueda disponer de resultados que demuestren esta disminución. El proyecto piloto denominado ECOPAÍS, se diseñó para mezclar 5% de alcohol carburante (etanol) con 95% de naftas (Nafta de alto Octanaje + Nafta Bajo octanaje), para obtener una gasolina con un octanaje de mínimo 81 (EPPetroecuador), aunque partir del mes de Abril del 2012 se expende esta gasolina con un octanaje de 87 (EPPetroecuador)

16 Ecuador invierte alrededor de USD 700 millones anuales en la importación de naftas para aditivar las gasolinas que se producen en las plantas de refinación del país. Se ha considerado para el plan piloto ECOPAÍS una demanda de gasolina extra de barriles por día en Guayaquil, y un requerimiento de alcohol carburante de litros por día, lo que equivale al 5% en la formulación de la gasolina extra, siendo los beneficios los siguientes - Generar un ahorro de cerca de USD 32 millones al año, por cuanto se dejará de importar aproximadamente barriles de Nafta de Alto Octano (15%). - Mejorar la calidad del combustible al disminuir por dilución el contenido de azufre, de benceno, de aromáticos y de olefinas. - Reducir las emisiones contaminantes para el ambiente como monóxido de carbono, dióxido de carbono (CO 2 ), óxidos de azufre (SOx), hidrocarburos no combustionados (HC) y material particulado. - Tener un mejor aprovechamiento de la producción de caña, lo que impulsará a la agroindustria relacionada con la producción y procesamiento de estos cultivos. Agrega valor a la actividad agrícola primaria y es una oportunidad para la creación de negocios inclusivos. - El uso del alcohol carburante como oxigenante de las gasolinas nacionales diversificará la matriz energética del Ecuador. Para conocer el comportamiento en sus propiedades termofísicas de las mezclas gasolina - etanol, se realizaron experimentos para obtener datos del equilibrio líquido- líquido en gasolina sintética (isooctano- m-xileno) y gasolina comercial a las temperaturas de K, K y K a presión atmosférica de San Andrés Cholula (598 mm) y las curvas de tolerancia de agua a K y K a presión atmosférica. La gasolina pura no es miscible con el agua, pero cuando se le adiciona etanol, esta mezcla se vuelve muy sensible a la presencia de agua por la gran afinidad entre estos compuestos. Si la mezcla absorbe la suficiente cantidad de agua hasta alcanzar la saturación, sea por efecto de la temperatura o de la concentración de alcohol, el agua empezará a precipitar de la mezcla arrastrando al alcohol, lo que originará una separación de fases. Lo anterior puede ocurrir en los sistemas de transporte y almacenamiento de gasolina, afectando - 3 -

17 el desempeño de los motores con la consiguiente pérdida de imagen y perjuicio económico a EPPetroecuador. Se ha considerado el uso de aditivos para ayudar e resolver el problema de solubilidad del etanol en gasolinas y en la tolerancia al agua de estas mezclas. En el presente proyecto de investigación se determinó el efecto que la temperatura, la composición de las gasolinas, la concentración y el uso de un aditivo tienen en la solubilidad del etanol en gasolinas y la tolerancia al agua de la mezcla para evitar la separación de fases del combustible y mantener la calidad y lograr beneficios económicos para la empresa en toda la cadena de producción y comercialización del biocombustible

18 Capítulo 2 OBJETIVOS 3.1 Objetivo General. Realizar el estudio del uso de etanol como aditivo oxigenado para gasolinas y el efecto del agua a diferentes composiciones de etanol en el sistema etanol gasolina a diferentes temperaturas. 3.2 Objetivos Específicos. Determinar experimentalmente la curva binodal de un sistema ternario formado por isooctano m-xileno etanol acuoso a K. Determinar experimentalmente la curva binodal de un sistema ternario formado por gasolina Magna etanol -agua a K, 308,15 K y K. Determinar experimentalmente la curva binodal de un sistema ternario formado por gasolina sintética etanol - agua a K, 308,15 K y K. Determinar experimentalmente la curva binodal de un sistema ternario formado por gasolina Magna (etanol- terbutanol (10% peso)) -agua a K. Obtener las curvas de tolerancia de agua para el sistema gasolina etanol -agua a K, 308,15 K y K

19 Capítulo 3 MARCO TEORICO 3.1 Generalidades Los sistemas líquidos se caracterizan por presentar comportamientos no ideales en sus mezclas debido a la interacción molecular de sus componentes. Estos sistemas pueden presentar una sola fase si tienen miscibilidad mutua total, o dos fases si tienen miscibilidad parcial. Para efectuar un estudio detallado de estos sistemas, es necesario desarrollar una serie de relaciones de propiedades fundamentales para las soluciones homogéneas de composición variable. Se introduce el concepto de propiedades termodinámicas conocidas como propiedades parciales, las cuales les dan todas las características de las propiedades de las especies individuales, tal como existen en solución (Treybal, 1988) Las principales propiedades de importancia fundamental debido a su aplicación en los equilibrios de fase y en las reacciones químicas son el potencial químico, fugacidad y las propiedades en exceso, siendo la energía de Gibbs en exceso y el coeficiente de actividad, propiedades termodinámicas relacionadas con los componentes de un sistema en equilibrio EVL o ELL (Smith y col, 1996). Desde el punto de vista termodinámico, la variable idónea para especificar la composición es la fracción molar x i de cada una de las especies químicas presentes en la mezcla. La razón de que sea la cantidad de sustancia y no su masa la variable idónea se debe experimentalmente a que al menos en sistemas muy dispersos (gases a bajas presiones, disoluciones muy diluidas), el comportamiento termodinámico es directamente proporcional a la cantidad de sustancia (número de partículas) e independiente del tamaño, forma, masa y demás atributos de las partículas, sin embargo en ocasiones también se utiliza la fracción masa w, (Martínez, 1998). Las mezclas condensadas ideales son totalmente solubles, es decir, se pueden mezclar en cualquier proporción formando un sistema de una sola fase. Sin embargo, las mezclas condensadas reales pueden presentar límites de solubilidad, y si una sustancia se disuelve en - 6 -

20 otra a presión y temperatura constantes, a partir de una cierta concentración aparece una nueva fase y las adiciones ulteriores no hacen más que variar la proporción relativa de ambas fases (manteniéndose la composición de cada una de ellas constante) hasta que llega a desaparecer la primera de ellas y se obtiene nuevamente un sistema de una fase homogénea. A este comportamiento se le denomina solubilidad parcial. Existen muchas mezclas cuyo intervalo de solubilidad es despreciable y se dicen inmiscibles (Martínez, 1998). La miscibilidad parcial (límites de solubilidad) depende de la temperatura, debido a que el efecto de la presión en el equilibrio líquido líquido es mínimo. Normalmente en estos sistemas, ocurre que al aumentar la temperatura aumente la solubilidad y se alcance una temperatura a partir de la cual la solubilidad o miscibilidad sea total (se mezclen en todas las proporciones). Dicho punto (temperatura-concentración) se llama estado crítico o consoluto superior (Martínez, 1998). Las interfases entre líquidos parcialmente miscibles se comportan de manera similar a las existentes entre un líquido y su vapor, existiendo una tensión interfacial (que tiende a cero al acercarse al punto consoluto) y unos efectos de curvatura, fenómenos de nucleación, opalescencia en la región crítica, debiendo considerarse en el caso de las mezclas, la difusión de especies a través de la interfase (Martínez, 1998). 3.1 Equilibrio líquido líquido Muchos pares de especies químicas que se deben mezclar para formar una sola fase líquida dentro de ciertos límites de composición podrían no satisfacer el criterio de estabilidad de la ecuación (3.1). Por consiguiente, tales sistemas, se separan en este intervalo de composición en dos fases líquidas de composiciones diferentes (Smith y col, 1996) d 2 ( G / RT) 2 d xi 0 (T, P constantes) 3.1 Si las fases están en equilibrio termodinámico, el fenómeno es un ejemplo de ELL, el cual es importante para operaciones industriales, por ejemplo, la extracción con disolventes. Los criterios de equilibrio para ELL son los mismos que para el EVL, es decir, uniformidad de - 7 -

21 temperatura y presión y de la fugacidad ƒi, para cada una de las especies químicas a través de ambas fases. Cuando se mantiene la presión constante, la forma más común del diagrama de fases líquido-líquido de temperatura frente a fracción molar del componente A para dos líquidos parcialmente miscibles A y B, se visualiza en la figura 3.1 (Smith y col, 1996) Figura 3.1 Diagrama de fases líquido-líquido de temperatura frente a composición para dos líquidos parcialmente miscibles (Smith y col, 1996). La extracción líquido-líquido es, junto a la destilación, la operación básica más importante en la separación de mezclas homogéneas líquidas. Consiste en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante su transferencia a otro disolvente insoluble, o parcialmente insoluble, en el primero. La transferencia de materia se consigue mediante el contacto directo entre las dos fases líquidas. Una de las fases es dispersada en la otra para aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materia transferida (Smith y col, 1996). En una operación de extracción líquido-líquido se denomina alimentación a la disolución cuyos componentes se pretende separar, disolvente de extracción al líquido que se va a utilizar para separar el componente deseado, refinado a la alimentación ya tratada y extracto al solvente con el soluto recuperado. La separación de los componentes por medio de la extracción líquido - líquido, depende básicamente de la distribución del equilibrio termodinámico de los componentes en las dos fases líquidas (Treybal, 1988) En la práctica, se considera que el refinado y el extracto se encuentran en equilibrio. Los datos de equilibrio que se deben disponer serán como mínimo los correspondientes a un - 8 -

22 sistema ternario el soluto, el no soluto y el disolvente, con dos de los componentes inmiscibles o parcialmente inmiscibles entre sí Diagramas ternarios La representación gráfica de los datos de equilibrio en sistemas ternarios se realiza en diagramas triangulares. En la Figura 3.2 se muestra un diagrama triangular equilátero. Los vértices del triángulo representan sustancias puras, un punto sobre un lado representa a una mezcla binaria y un punto en el interior del triángulo representa una mezcla ternaria. La composición de una mezcla puede determinarse por lectura directa en el diagrama, tal como muestra la Figura 3.2. La concentración de los componentes en el diagrama se muestra como fracción molar o fracción másica. Figura 3.2 Diagrama ternario de fases ELL Mediante la representación en un triángulo de Gibbs de un sistema en equilibrio líquido líquido, se obtiene la información requerida para conocer si los componentes del sistema en equilibrio se encuentran en una sola fase o en dos fases

23 Los diagramas triangulares líquido-líquido presentan la denominada curva binodal o de solubilidad (Figura 3.3). Una mezcla representada por un punto situado por encima de la curva binodal estará constituida por una sola fase. Por el contrario, una mezcla situada por debajo de la curva binodal le corresponde dos fases. Las dos fases en equilibrio se encuentran ligadas por una recta de reparto. La recta de reparto pasa por el punto mezcla y sus extremos sobre la curva binodal indican la concentración de las dos fases en equilibrio (Figura 3.3). Recta de reparto Curva Binodal Fase 1 Fase 2 Figura 3.3 Diagrama ternario de fases para un sistema Líquido - Líquido Sistemas hidrocarburo alcanol- agua Actualmente los sistemas ternarios hidrocarburo alcanoles agua están siendo investigados extensamente para conocer sus propiedades termofísicas debido al creciente y sostenido uso de alcoholes (metanol, etanol, n-butanol) como biocombustibles sea puros o en mezclas con gasolinas provenientes de la refinación del petróleo

24 La importancia del estudio de estos sistemas, se debe al efecto que el agua causa en las mezclas de alcanoles con hidrocarburos, así en la mayoría de estos sistemas, pequeñas cantidades de agua pueden causar la separación de fases en mezclas de alcanoles con hidrocarburos. Adicionalmente, la temperatura es un parámetro a tomar en cuenta cuando se estudia los sistemas ternarios especialmente los constituidos por hidrocarburos y alcanoles y este efecto es mayor cuanto menor sea la temperatura de la mezcla. (Gramajo de Doz y col., 2004) La separación de fases de una mezcla etanol - gasolina conduce a la formación de una fase superior rica en gasolina que principalmente contiene hidrocarburos parafínicos y una fase inferior rica en etanol acuoso que contiene algo de hidrocarburos aromáticos los cuales son solubles en etanol. Se debe tomar en cuenta esta consideración puesto que la capa inferior puede tener efectos indeseables en los sistemas donde se mezclan etanol con las gasolinas (Gramajo de Doz y col., 2004). Estudios llevados a cabo por Letcher y col. (1984) en algunos sistemas ternarios de hidrocarburos alcanoles agua, coinciden en que estos sistemas se caracterizan por una gran región de inmiscibilidad y además son muy sensibles a pequeñas cantidades de agua presentes en el sistema en equilibrio. Figura 3.4 Diagrama ternario de fases para sistema gasolina agua etanol (Letcher y col, 1996)

25 3.2 Obtención de Etanol Carburante Los combustibles basados en alcoholes han sido una fuente importante de energía desde el siglo XIX., así Francia e Inglaterra a finales de ese siglo utilizaron etanol como combustible para impulsar los motores de los automóviles de la naciente industria automotriz. Los alcoholes más usados como combustibles han sido el metanol, etanol y en menor medida el n-butanol y su incidencia como carburante ha oscilado entre su casi nulo consumo en el periodo que media entre las décadas hasta la época actual en la que muchas naciones lo usan como un componente normal en las gasolinas actuales (Shelley, 2006). De los alcoholes indicados anteriormente, el etanol anhidro es el más utilizado para mezclarse con la gasolina y su obtención se la realiza de diversas fuentes y procedimientos (Gupta, 2010) Proceso de producción de etanol Actualmente existen dos grandes fuentes de obtener etanol grado carburante, la una proveniente de la caña de azúcar y que lo aprovechan los países con enormes cultivos de esta planta y cuyo máximo exponente es Brasil y la otra gran fuente son los cultivos de maíz aprovechado por los Estados Unidos (Gupta, 2010)

26 Figura 3.5 Vías de obtención de Bioetanol (Shelley, 2006) El proceso de obtención de etanol se lo realiza a través de los siguientes pasos Dilución Adición de agua para ajustar el porcentaje de azúcar en la mezcla inicial y, por tanto, el porcentaje de alcohol en el jarabe a fermentar. Las levaduras de fermentación pueden morir si el porcentaje alcohólico es muy alto (Shelley, 2006). Conversión Transformación de los azúcares complejos presentes en la biomasa en azúcares simples que puedan ser fermentables. Se realiza mediante hidrólisis ácida o enzimática. La biomasa debe someterse antes a un proceso físico para romper las estructuras celulares y hacer accesibles los azúcares a la reacción de hidrólisis (Shelley, 2006). Fermentación Alcohólica Transformación del azúcar en alcohol por acción de levaduras anaerobias (Gupta, 2010)

27 La fermentación de la sucrosa se realiza mediante levadura comercial tal como Saccharomyces cerevisiae. Primero, la enzima invertasa contenida en la levadura convierte la sucrosa a glucosa y fructosa C 12 H 22 O 11 C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 Sucrosa Glucosa Fructosa Luego, la zimasa otra enzima presente en la levadura convierte la glucosa y fructosa a etanol y dióxido de carbono C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 Destilación Separación del alcohol hidratado del producto de fermentación. (Gupta, 2010). Deshidratación Eliminación del agua en el etanol hasta alcanzar una concentración mayor al 99% (Cerpa, 2006). El etanol, también conocido como alcohol etílico, es un compuesto orgánico de fórmula química C 2 H 5 OH. Se presenta como líquido a condiciones normales, incoloro, límpido, de olor agradable y fuertemente penetrante, de sabor cáustico y ardiente, además es miscible en agua en toda proporción, inflamable y volátil. Su temperatura de ebullición normal es C y su calor de vaporización es KJ/mol. Alcohol etílico deshidratado: es el que, mediante la acción de agentes químicos deshidratantes o de tecnologías de separación apropiadas, alcanza una graduación mínima de 99.5% de alcohol en volumen (Cerpa, 2006). El etanol anhidro que es el requerido para poderlo mezclar con las gasolinas se lo puede obtener por diferentes tecnologías actualmente disponibles a nivel comercial en todo el mundo y las más importantes son destilación azeotrópica, destilación extractiva, destilación extractiva salina y pervaporación (Cerpa, 2006)

28 3.2.2Deshidratación del etanol Destilación azeotrópica Esta técnica consiste en adicionar un compuesto químico denominado modificador que puede ser benceno o ciclohexano a una mezcla de alimentación azeotrópica en una columna de destilación fraccionada, para formar un nuevo azeótropo ternario heterogéneo (ATH) con uno delos componentes de la alimentación. Luego, este ATH es removido como destilado en la columna. (Uyazán y col., 2004) La corriente de solución alcohólica de 1 a 6% molar de etanol se rectifica en una columna de destilación fraccionada para obtener agua (fondo) y una solución alcohólica concentrada de 86% molar (cabeza). Parte de esta segunda corriente regresa a la columna como reflujo, mientras el resto es enviada a otra columna de destilación llamada azeotrópica, donde se mezcla con el modificador (benceno o ciclohexano), produciendo el ATH y liberando al EA de la alimentación, obteniéndose como producto de fondo. El ATH es condensado como producto de cabeza y se le decanta para obtener dos fases inmiscibles. La fase orgánica, rica en el modificador, regresa a la column azeotrópica como reflujo, mientras la fase acuosa es bombeada a una tercera columna de destilación fraccionada llamada recuperadora, donde se separa el modificador alcohólico del agua. El primero es obtenido como producto de cabeza y es reciclado a la alimentación de la column azeotrópica, mientras que el agua es utilizada junto con la corriente obtenida en la columna rectificadora, como alimentación para otras etapas del proceso (Cerpa, 2006; Uyazán y col., 2004). Destilación extractiva Esta tecnología consiste en adicionar un solvente no volátil, de alto punto de ebullición y miscible a una mezcla de alimentación azeotrópica, en una columna de destilación fraccionada, para alterar las volatilidades de los componentes claves sin la formación de un nuevo azeótropo. Consta de tres columnas de destilación fraccionada. La primera columna es la rectificadora y es similar a la descrita para la destilación azeotrópica. La segunda columna,

29 llamada extractiva, recibe la solución alcohólica rectificada yal solvente, que es normalmente etilenglicol en contracorriente. En la parte superior de la columna, el etanol anhidro es condensado y obtenido como producto principal. Una corriente de fondo de la columna, constituida de agua y solvente, se alimenta a una tercera columna, llamada recuperadora; donde el agua es separada del solvente como producto de cabeza y es enviada como alimentación de otras etapas del proceso. El solvente agotado sale de la columna, como producto de fondo y es reciclado a la columna extractiva, junto con la corriente de alimentación (Cerpa, 2006). Destilación extractiva salina Es un proceso análogo a la destilación extractiva, con la diferencia de que el agente es una sal iónica, no volátil y soluble en la mezcla de alimentación. Una corriente de solución alcohólica rectificada (86% molar de etanol) alimenta a una columna de destilación fraccionada, llamada destiladora salina, donde se mezcla con la sal iónica que puede ser cloruro de calcio, acetato de potasio o una sal iónica que presente una diferencia de solubilidad en ambos componentes. Se obtiene una solución concentrada dela sal como producto de fondos, la cual es enviada a una etapa de recuperación. Como destilado se obtiene etanol anhidro. La etapa de recuperación, consta de un secador por atomización, que permite obtener la sal en estado sólido y reciclarla a la columna destiladora salina para iniciar de nuevo el ciclo (Uyazán y col., 2004). Pervaporación Es un proceso de separación en el cual una mezcla líquida se pone en contacto con una membrana polimérica permeable microporosa y selectiva. Uno de los componentes de la mezcla es transportado preferentemente a través de la membrana, en estado vapor (permeado), siendo condensado y recuperado. El término pervaporación es una contracción de permeación y evaporación. La permeación es inducida por una disminución de la presión parcial del componente permeable, mediante vacío o por una corriente de un gas inerte. Es sabido, que la pervaporación puede ser usada solamente cuando la selectividad del permeado es muy superior a la obtenida en una vaporización ordinaria. El etanol es deshidratado y obtenido

30 como producto de la unidad y el permeado es condensado y enviado a la columna rectificadora (Cerpa, 2006). Las principales propiedades físico químicas del etanol anhidro se muestran en la tabla 3.1 Tabla 3.1 Propiedades del Etanol anhidro Densidad y fase 0.789g/cm 3, liquido Solubilidad en agua Totalmente miscible Punto de fusión C (158.8K) Punto de ebullición 78.4 C (351.6K) Acidez (pka) 15.9 (H + del grupo) Viscosidad cp a 20 C Momento dipolar 1.69D (gas) Fuente: (Uyazán y col., 2004) 3.3 Mezclas Etanol Gasolina Actualmente, las necesidades energéticas en el mundo se incrementan a un ritmo aproximado del 2 % anual, del cual un alto porcentaje de ese total es el petróleo (82,56 mb/d) (Solera, 2004). De ese total una buena proporción es usada extensivamente en la transportación como combustible vehicular sea en motores a gasolina o Diesel y el resto principalmente en la generación de energía eléctrica (Solera, 2004). Desde hace décadas varias naciones entre las que destacan Brasil, Estados Unidos, India, China empezaron a usar alcoholes y éteres, en primer lugar como aditivos oxigenados en las gasolinas a excepción de Brasil que lo utilizo como un combustible alterno a las naftas en cumplimiento del programa Proalcohol y posteriormente a emplearlo masivamente en los últimos años (Solera, 2004)

31 Tabla 3.2. Países que utilizan mezclas etanol - gasolina País Mezcla Etanol Uso Observaciones Alemania E10 Obligatorio Australia E5 Opcional Brasil E20 a E25 Obligatorio Estados Unidos E10 a E15 Obligatorio Algunos estados Canadá E5 Obligatorio China E10 Obligatorio 9 provincias total Colombia E10 Obligatorio Ciudades > 500 mil hab. Ecuador E5 Opcional Plan piloto Guayaquil India E5 Obligatorio Fuente: (Kojima M., 2010) Etanol combustible: este término se refiere al alcohol etílico para uso exclusivo de equipos o vehículos motorizados. Las combinaciones del etanol anhidro, como aditivo para la gasolina, En la tabla siguiente se exponen las principales mezclas. Tabla 3.3. Relación de mezclas etanol - gasolina Mezcla Denominación Relación (% V/V) E5 Etanol 5 / Gasolina 95 E10 Gasohol Etanol 10 / Gasolina 90 E15 Etanol 15 / Gasolina 85 E20 Alconafta Etanol 20 / Gasolina 80 E25 Etanol 25 / Gasolina 75 E85 Etanol 85 / Gasolina 15 E100 Etanol carburante Etanol anhidro100% o Etanol hidratado 100% Fuente: (Kojima M, 2010)

32 El etanol es totalmente miscible en la mayoría de hidrocarburos que están presentes en la mayoría de gasolinas sean estas naturales o reformuladas. Esta propiedad ha permitido que su uso como aditivo oxigenado de la gasolina se haya extendido y actualmente se preparan y se comercializan mezclas en todas las proporciones desde combustibles con contenidos mínimos del alcohol hasta etanol puro (Wyman, 1996) Tabla 3.4.Solubilidad de etanol en hidrocarburos constituyentes de la gasolina Grupo químico Hidrocarburo Miscibilidad Parafina n-heptano Total Isoparafina Isooctano Total Aromático Tolueno Total Aromático Metiletilbenceno Total Nafteno Ciclohexano Total Diolefina Butadieno Total Olefina Hexeno Total Fuente: (Kojima M, 2010) De otro lado, el etanol presenta un comportamiento polar, lo que hace que tenga gran afinidad con el agua. Así el etanol tiene tendencia a absorber el agua presente en las líneas de distribución del combustible, en los tanques de almacenamiento, camiones de transporte y circuitos de combustible de los automóviles. Esta propiedad permite que el agua soluble sea menos perjudicial que la existencia de una fase acuosa inmiscible en la gasolina (Gramajo de Doz, 2003). 3.4 La solubilidad del agua en las mezclas de etanol-gasolina La solubilidad del agua en las mezclas etanol - gasolina se ve afectado por el carácter polar del etanol y su capacidad para formar puentes de hidrógeno. Como un estándar de la industria de los biocombustibles, el etanol carburante prácticamente debe estar libre de agua (máx. 0,5% de agua en volumen) para ser mezclado con la gasolina. Sin embargo, el etanol es

33 Contenido de agua (ppm) fuertemente higroscópico y, por tanto absorbe fácilmente agua principalmente de la humedad del aire, por ejemplo durante la respiración diurna en los tanques de almacenamiento. La solubilidad del agua en las mezclas etanol gasolina está influenciada por: La temperatura Contenido de etanol Composición de hidrocarburos de la gasolina base (contenido de aromáticos u olefinas) Contenido de otros compuestos oxigenados (cosolventes) El principal efecto sobre la solubilidad del agua en las mezclas etanol - gasolina depende en gran medida del contenido de etanol y el cambio de temperatura. El aumento de la concentración de etanol en la gasolina influye en el aumento de la solubilidad del agua en la mezcla alcohol combustible que generalmente es una relación no lineal (Figura 3.4). La solubilidad del agua en la gasolina que contiene 10% en volumen de etanol (E10) es de aproximadamente 2.5 veces mayor en comparación con el combustible que contiene 5% en volumen de etanol (E5). Por otro lado, la solubilidad del agua disminuye linealmente con la disminución de la temperatura y es más notable para la mezcla E10 que para la mezcla E5 (Mužíková Z. y col., 2008) Contenido de etanol (%) Figura 3.6 Efecto del contenido de etanol en la solubilidad del agua en mezclas etanol gasolina (Mužíková Z. y col., 2008)

34 Una disminución de la temperatura de 20 grados a partir de la temperatura ambiente causa una disminución en la solubilidad del agua en aproximadamente 30% para la mezcla de combustible E10 y aproximadamente del 14% para la mezcla E5, lo que puede dar lugar a que un cambio de temperatura o un cambio de contenido de etanol (por ejemplo, en caso de mezclar varios tipos de gasolina) puede causar el efecto de separación de fases. Por ejemplo, en el período de verano y de invierno se requiere que el contenido de agua en la mezcla E5 debe ser inferior a 2000 ppm. El contenido de agua disuelta en gasolina que contiene MTBE no suele pasar por encima de un valor límite de 60 ppm (Mužíková Z. y col., 2008). La solubilidad del agua en las mezclas de etanol - gasolina también puede verse afectada por la composición de hidrocarburos de la gasolina base. Debido a la existencia de enlaces π en sus moléculas, los compuestos aromáticos y olefínicos sería fácilmente miscible con agua en comparación con los hidrocarburos saturados, sin embargo, las mediciones experimentales realizadas no mostraron un efecto significativo de la composición de hidrocarburos en la solubilidad en agua. (Dutchak V. y col., 2011). De otro lado, la solubilidad del agua en la mezcla etanol gasolina aumenta como consecuencia de la presencia de compuestos oxigenados (llamados cosolventes), que pueden adicionarse a la gasolina conjuntamente con etanol hasta un contenido de oxígeno máximo de 2.7% en peso. Por ejemplo, la adición de 5% en volumen de ETBE aumenta la solubilidad del agua en la mezcla E5 a 10 C en aproximadamente 600 ppm fases (Mužíková Z. y col., 2008). Las mezclas gasolina-etanol presentan mayor poder de solubilidad que la gasolina pura, pudiendo arrastrar sedimentos y lodos a los tanques de almacenaje. Por lo tanto, toda la línea donde se transporta el etanol y sus mezclas, deberá ser drenada y previamente limpiada. Por otro lado, la preparación de gasolinas en las refinerías a partir de las diferentes fracciones de tipo naftas obtenidas en las distintas unidades de proceso y almacenadas separadamente se conoce como proceso de mezclado o blending. La gasolina es una mezcla compleja de hidrocarburos producto de la refinación y de procesos de conversión de petróleo y de corrientes refinadas. Actualmente las gasolinas para cumplir con los requisitos de calidad establecidos, su composición contiene cuatro grupos de hidrocarburos; parafinas, naftenos, olefinas y aromáticos entre los que se encuentran el

35 benceno, tolueno y xilenos. Con la adición del alcohol, la mezcla gasolina - etanol debe ser completamente miscible entre sí, es decir, ser una mezcla líquida homogénea y no presentar separación de fases sea por cambios de temperatura o por contaminación con agua, sin embargo, si se llegara a poner en contacto con una determinada cantidad de agua la mezcla gasolina - etanol, puede dar lugar a la formación de dos fases líquidas. Con la consiguiente separación del alcohol. De igual manera, la temperatura es otro factor que afecta la estabilidad de la mezcla gasolina etanol y conlleva la separación de dos fases líquidas en las mezcla de gasolina etanol (Martínez, 2010). 3.5 Efecto que etanol causa en las Propiedades físico-químicas de la gasolina Número de octano Es la medida de la resistencia de un combustible a autoencenderse. Para esta propiedad existe acuerdo total en que aumenta, entre 1 % y 1.5 % por cada 10 % v/v de aumento en el contenido de etanol en la mezcla, tanto el número de octano de investigación (RON) como el número de octano de motor (MON), con respecto a la gasolina. Esto ocurre debido a que el etanol tiene mayores valores que la gasolina para estos dos indicadores, luego al realizar la mezcla el nuevo combustible incrementa un poco el valor en el número de octano, el cual se calcula como el promedio aritmético de RON y MON (Wyman, 1996). Calor de vaporización Es la energía necesaria para cambiar a estado gaseoso una cierta cantidad de combustible. Al igual que con el número de octano, todos los trabajos consultados coinciden en que el calor de vaporización de la mezcla es mayor entre 15 % y 18 %. Esto quiere decir que se necesita más energía para pasar a fase de vapor un kilogramo de mezcla que la misma cantidad de gasolina pura (Wyman, 1996). Presión de vapor Reid (PVR) Es una medida de la volatilidad que tiene un combustible. Generalmente a bajas proporciones de mezcla, como por ejemplo el 10%, la presión de vapor aumenta en 14 % con respecto a la gasolina pura. Al aumentar el porcentaje de etanol en la mezcla, especialmente mayor al 30 % v/v el valor de PVR disminuye con respecto a la gasolina (Wyman, 1996)

36 Temperatura de autoencendido Es la temperatura más baja en la cual el combustible se enciende espontáneamente sin la influencia de una llama o una chispa., esta temperatura es mayor en un 60 % para el etanol puro con respecto a la gasolina, pero es bastante difícil encontrar datos en la literatura para mezclas etanol gasolina (Wyman, 1996). Densidad La densidad de las mezclas gasolina-etanol aumenta con respecto a gasolina pura. El efecto principal que tiene el aumento de la densidad es que la existe mayor cantidad de combustible en el carburador debido a que en este la cabeza de presión estática es mayor. El mismo efecto ocurre en los sistemas de inyección donde para una misma diferencia de presión entre el inyector y la cámara de combustión, se va a introducir más combustible a esta última. Es importante señalar acá que esta es una de las razones, pero no la única, por la cual el consumo de combustible aumenta cuando se utilizan mezclas en motores no modificados. Poder Calorífico Inferior (LHV) Es la magnitud del calor de reacción a presión o volumen constante, para la combustión completa de una unidad de masa del combustible, cuando el agua como producto se encuentra en estado gaseoso. Esta propiedad disminuye para las mezclas gasolina-etanol entre 2 y 4 %, con mayor tendencia en el intervalo de 3 a 3,4 %. La propiedad LHV es importante porque presenta una medida indirecta del potencial máximo que tiene el combustible de entregar energía cuando los productos de la reacción son los estequiométricos y el agua se encuentra en estado de vapor. Sin embargo lo que se reporta en la bibliografía consultada es que no debe ser visto como la única propiedad que puede reflejar la potencia de salida. Lo anterior se explica con la siguiente situación: si el LHV disminuye en 3%, el consumo de combustible aumenta en 1.5% y la potencia se mantiene constante, debe existir alguna mejora adicional en el proceso de admisión y combustión que se esté compensando por ese LHV perdido. La primera tiene que ver con el aumento en la densidad del aire gracias a la mayor volatilidad de la mezcla (mayor PVR). La segunda tiene que ver con la mayor

37 temperatura de autoencendido (mayor calor de vaporización) que causa que la velocidad de llama sea mayor quemando de mejor forma los reactantes (Wyman, 1996). Temperaturas de destilación T50 y T90 Estas propiedades se refieren respectivamente a las temperaturas de destilación cuando se ha evaporado el 50 % y el 90 % del combustible líquido. En general se encuentra que estas temperaturas disminuyen cuando se utilizan mezclas de gasolina-etanol. Otro efecto asociado a la mayor volatilidad del combustible. Estas temperaturas están relacionadas también con la producción de emisiones. Un punto de discusión siempre ha sido hacía donde se deben llevar las temperaturas T50 y T90 de las mezclas. La experiencia de Brasil muestra que al ubicar estos puntos en valores muy cercanos a los de la gasolina pura se puede bajar la volatilidad del combustible afectando sin embargo otras emisiones reguladas (Wyman, 1996). Solubilidad en agua La mezcla gasolina etanol es muy sensible a la separación de fases por efecto del agua, la cual se encuentra presente en todo el sistema de distribución y que puede contener un volumen de agua que corresponden a concentraciones que van de 0.05% hasta 0.5% del volumen del tanque lleno completo (Gramajo de Doz, 2004). Estos sistemas de distribución de gasolina comercial presentan una particularidad, si la separación de fases ocurre el volumen de agua permanecerá prácticamente constante en los tanques de almacenamiento, mientras que el volumen de la fase superior rica en gasolina es variable. Esto se debe a que al realizar la carga de gasolina en los vehículos se carga de la fase superior rica en gasolina quedando la fase inferior prácticamente intacta en el tanque de almacenamiento (Gramajo de Doz, 2004). Una vez que el agua alcanza el grado de saturación requerido para la separación de fases, esta se produce inevitablemente aún en presencia de pequeñas cantidades de agua, que extrae el etanol en su mayor parte debido a su gran afinidad química. Actualmente se emplean alcoholes superiores como aditivos de solvencia para disminuir este efecto y estabilizar a la

38 mezcla etanol gasolina. Generalmente se emplean aceite de fusel, alcoholes amílicos y el alcohol terbutílico. 3.6 Efecto del uso del etanol en las emisiones automotrices Estudios realizados muestran que en motores antiguos, sin uso de catalizadores en el sistema de emisiones, tenían grandes beneficios en el uso del Bioetanol, ya sea mezclado con la gasolina o principalmente puro (Figura 3.7). Con el desarrollo del uso de catalizadores eficientes, las emisiones fueron reducidas de forma acentuada, minimizando así los beneficios del uso del etanol en las emisiones automotrices (National Renewable Energy Laboratory, 2004) Figura 3.7 Emisiones de automóviles (a) sin catalizador y (b) con catalizador usando gasolina pura, gasolina +22% de etanol y etanol puro (National Renewable Energy Laboratory, 2004) Por otro lado, el uso de etanol promueve la elevación de la concentración de aldehídos y, dependiendo de las características del motor, se elevan los contenidos de NOx. Estos aspectos no han afectado el medio ambiente en Brasil (principal usuario de este biocombustible), una vez que los automóviles a etanol o flex fuel atienden los límites legales de estas emisiones, con parámetros ajustados de manera que minimicen estos problemas y con catalizadores eficientes (National Renewable Energy Laboratory, 2004). Un estudio realizado en Australia muestra que hubo una reducción del 32% de las emisiones de CO, 12% en las emisiones de hidrocarburos y del 27% en las emisiones de

39 aromáticos, reduciendo el riesgo cancerígeno en 24% gracias a la mezcla del 10% de etanol en la gasolina (National Renewable Energy Laboratory, 2004; Department of Energy, 2008) Emisiones Monóxido de carbono (CO) Normalmente la emisión de óxidos de carbono disminuye en porcentajes variables al utilizar las mezclas etanol gasolina, dependiendo del combustible y del tipo de motor. En general para motores con sistema de control de flujo de combustible en lazo abierto es menor la emisión de CO que para motores modernos con control en lazo cerrado. La formación de CO está directamente ligada a la eficiencia de la combustión. Estudios realizados atribuyen esta disminución al efecto de dilución y presencia de oxígeno que aumenta la velocidad de la llama (Ceviz, 2004) También muestran algunos autores que a medida que la T90 de las mezclas aumenta disminuyen las emisiones de monóxido de carbono debido a que se disminuye la volatilidad. La emisión de CO depende de la calidad del combustible, de la relación aire-combustible y del tipo de control de sistema de alimentación que posea el vehículo. (Ceviz, 2004) Hidrocarburos totales no quemados (HC) Al igual que con los óxidos de carbonos, los hidrocarburos no quemados disminuyen cuando se utilizan mezclas de gasolina-etanol. La disminución está entre el 5 y el 20 %. (Ceviz, 2004) Óxidos de Nitrógeno (NOx) Los óxidos de nitrógeno que se miden comprenden principalmente las especies NO, NO 2 y N 2 O. La adición de etanol a la gasolina, producen emisiones que en general tienen tendencia a aumentar en un rango entre el 1% y 18% (He B. Q., 2003). Los NOx se forman como consecuencia de una disociación directa del nitrógeno atmosférico por la alta temperatura en la cámara de combustión, lo cual es predecible por el mayor calor

40 de vaporización y temperatura de autoencendido de las mezclas gasolina-etanol. El aumento de los óxidos de nitrógeno crece a medida que el contenido de etanol aumenta en la mezcla, sin embargo ciertos autores indican que puede haber una disminución cuando se utilizan mezclas de etanol entre el 15 y 24 % v/v en motores sin modificar (Rutz D. y Janssen R., 2008). Aldehídos (formaldehído y acetaldehído) Siempre que se utilizan mezclas de gasolina-etanol la formación de aldehídos puede aumentar entre 5% y 200 % La formación de una mayor concentración de aldehídos está ligada a la combustión incompleta de los alcoholes y depende directamente de la concentración de etanol en la mezcla. Los aldehídos son una emisión no regulada que tiene efectos graves sobre la salud humana (Rutz D. y Janssen R., 2008). Benceno La emisión de este hidrocarburo aromático disminuye entre 11 % y 30 % cuando se utilizan mezclas de gasolina-etanol. El consumo de combustible aumenta proporcionalmente al incremento en la concentración de etanol en la mezcla. El aumento se produce por un efecto combinado provocado por la mayor densidad de la mezcla y por el aumento en la relación aire-combustible real por la más alta volatilidad del combustible (sólo en motores con carburador)

41 Capítulo 4. REACTIVOS, MATERIALES Y EQUIPOS 4.1 Reactivos Para la realización de los experimentos, se utilizó las siguientes materias y reactivos químicos - Gasolina Magna Producida por Pemex y adquirida comercialmente en Estación de servicio. - Gasolina sintética Preparada con isooctano (2, 2, 4-trimetilpentano) grado reactivo y m-xileno grado reactivo. Los reactivos utilizados en esta investigación fueron isooctano, m-xileno, etanol anhidro, etanol acuoso, metanol y agua. Las propiedades físicas de los reactivos empleados se muestran en la tabla 4.1 y la pureza y marca de los reactivos se señalan en la tabla 4.2. Tabla 4.1. Propiedades Físicas de los Reactivos. Compuesto Fórmula Peso Molecular molecular n D (20 C) Agua H 2 O Metanol CH 3 OH Etanol CH 3 CH 2 OH M_Xileno C 8 H Isooctano C 8 H

42 Tabla 4.2. Pureza y Marca de los Reactivos Utilizados. Compuesto Pureza Marca Agua Grado tridestilada Agua Especializada FRR Metanol 99.7% Meyer Etanol 99.5% Producargo m-xileno 99.9% Meyer Isooctano 99.7% Meyer Los reactivos empleados se almacenaron en frascos de vidrio color ámbar y etiquetados con su correspondiente nombre y pureza para de esta forma asegurar un buen control de los mismos. 4.2 Materiales continuación Los materiales usados durante el desarrollo de la presente investigación se enlistan a - Matraces aforados de 50 y 250 ml - Balón redondo de destilación de 500 ml - refrigerante de tubo - refrigerante de bolas - Pipetas de 5 y 10 ml - Vasos precipitados de 250 y 400 ml - Probetas de 100 ml - Frascos ámbar de 125 y 250 ml - viales de 4 ml con tapa - jeringas desechables de 5 y 10 ml Los frascos se utilizaron para almacenar los reactivos empleados en esta investigación para mantener su pureza y evitar que absorbieran humedad, de acuerdo a la figura

43 Figura 4.1. Almacenamiento de reactivos en frascos ámbar a K. Los viales se utilizaron para recolectar las muestras de las fases superior e inferior de los sistemas en equilibrio y posteriormente para la determinación de las concentraciones en el equilibrio líquido líquido de acuerdo a la figura 4.2 Figura 4.2. Viales de vidrio empleados para recolección de muestras de los sistemas en equilibrio a una temperatura determinada. 4.3 Equipos continuación. Para el desarrollo de la investigación se usaron diferentes equipos que se detallan a

44 Tabla 4.3. Listado de equipos utilizados Equipo Marca Modelo Cantidad Celda de equilibrio Patente IMP Destilador al vacío Balanza Swiss Quality Precisa 1 Cromatógrafo de gases Refractómetro tipo Abbe Varian Atago NAR-1T 1 Equipo Karl Fisher Mehtrohm 870 KF Titrino 1 Baño recirculador Neslab RTE Termómetro Digital Cole Palmer RTD 3 Parrillas de agitación Parrillas de agitación Thermolyne SP Corning PC Para la medición de la masa de los reactivos empleados se utilizó la balanza de precisión digital marca Swiss Quality modelo Precisa 125 A la cual tiene una exactitud de cuatro decimales ( g), el equipo se muestra en la figura

45 Figura 4.3. Balanza Swiss Quality. El índice de refracción se obtuvo empleando el refractómetro Erma modelo el cual con un rango de medición del índice de refracción (n D ) de hasta 1.700, una escala mínima de y una exactitud de Cuenta con un termómetro digital y un sistema de recirculación que permite mantener un control de la temperatura, figura 4.4. Figura 4.4. Refractómetro Erma con termómetro digital

46 Se empleó un termopar y un termómetro digital marca Cole Parmer Modelo No RTD Thermometer con una exactitud de +/ C A 0.01 de resolución y un rango de temperatura de -200 a 1200 C, mostrado en la Figura 4.5, para verificar que la temperatura permaneciera constante. Se colocó un agitador magnético Bel- Art de 10x3 mm dentro de las celdas de vidrio y se emplearon parrillas de agitación marca Thermolyne modelo SP46925 y Corning modelo PC-320. Figura 4.5 Termómetro digital Cole Parmer. El recirculador empleado es de la marca Neslab Instruments, Inc. Modelo RTE - 111, el cual cuenta con un rango de temperatura que va de -25 C a 150 C y una capacidad de 1.9 galones de agua de acuerdo a la Figura

47 Figura 4.6 Baño recirculador Neslab. Para la determinación de la cantidad de agua en el etanol empleado se utilizó el equipo Karl Fischer modelo 720 KFS Tritino marca Metrohm, el cual cuenta con un agitador modelo 703 Ti Stand marca Metrohm, como se muestra en la figura 4.7 Este análisis se lo llevo a cabo en el Laboratorio de Control de calidad del Terminal Pascuales de la Gerencia de Transporte y Almacenamiento de EPPetroecuador (Anexo IV). Figura 4.7 Karl Fischer y agitador Metrohm

48 Se empleó una celda de equilibrio líquido- líquido de vidrio enchaquetada. La capacidad aproximada de la celda es de 11.5 ml de agua a K. La celda está diseñada de tal forma que cuenta con un puerto que permite el monitoreo de la temperatura, dos puertos empleados para el muestreo de las fases, un puerto de entrada de agua del recirculador y otro puerto de salida de agua al recirculador. La celda está construida de tal manera que la pared interior de esta celda presenta una especie de rugosidad en forma de ovalo alargado permitiendo una mejor agitación de los componentes del sistema bajo estudio. Las partes de la celda se observan en el esquema de la Figura 4.8 y la imagen en la Figura 4.9. Puerto de muestreo superior Puerto de monitoreo de temperatura Salida de agua al recirculador ( Temperatura constante) Termopar Celda de equilibrio 1 - Fase Superior 2- Fase Inferior Puerto de muestreo inferiorr 1 2 Entrada de agua del recirculador ( Temperatura constante) Agitador magnético Parrilla de agitación Figura 4.8. Esquema de las partes que conforman la celda de equilibrio líquido- líquido

49 Figura 4.9 Celda de equilibrio líquido- líquido enchaquetada de vidrio. Las 5 celdas de equilibrio utilizadas se fabricaron tomando como base un modelo patentado por el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP)

50 Capítulo 5. MÉTODOS En el presente capítulo se describe los métodos usados para la purificación de reactivos y obtención y representación gráfica de los diagramas líquido líquido de los sistemas ternarios en estudio. 5.1 Purificación de reactivos Se procedió a purificar los reactivos a utilizarse en este proyecto: isooctano, m-xileno, etanol, agua. Esta La purificación se la realizó mediante destilación al vacío utilizando como gas inerte Nitrógeno de pureza 99.8%. y empleando una presión de vacío medida de 450 mm Hg. A esta presión, se destilaron los reactivos indicados a la temperatura de ebullición detallada a continuación Etanol 96% C m-xileno C Isooctano C Se destiló 300 ml de cada solvente y se desechó el 10% de la cabeza y el 10% de la cola, recuperándose 240 ml que se receptaron en frascos ámbar a los que inmediatamente de recibir el solvente, se le agregó aproximadamente 0.5 gramos de sodio metálico para mantener seco al reactivo conjuntamente con 1 gramo de tamiz molecular Fluka de 0.3 mm y se los mantuvo en la oscuridad y posteriormente se midió sus propiedades físico - químicas más importantes densidad, índice de refracción (n D ) y temperatura de ebullición normal. Una vez purificados los reactivos se los recolectó en frascos ámbar y se los cubrió con papel aluminio y etiquetándolos adecuadamente con el nombre del reactivo, cantidad y fecha de purificación. 5.2 Validación del método Se realizó la validación de la metodología experimental con el objeto de verificar los resultados obtenidos y realizar el trabajo experimental de los sistemas en investigación. La

51 validación se realizó a las condiciones de temperatura y presión establecidas en los objetivos específicos y de acuerdo al procedimiento detallado en 5.3 y Determinación de la curva binodal de los sistemas ternarios Para la determinación de las concentraciones de equilibrio que posteriormente se usaron para construir la curva binodal, se empleó el método de punto de turbidez. - Se procedió a seleccionar concentraciones de los componentes con miscibilidad mutua en las siguientes relaciones: 10/90, 20/80, 30/70, 40/60, 50/50, 60/40, 80/20, 90/10 en porcentaje. - Se prepararon mezclas binarias y ternarias miscibles y de composición conocida de forma tal que estén cerca de la curva binodal correspondiente a los datos de equilibrio de referencia. Se seleccionaron 8 concentraciones para cada par de componentes miscibles (total 16 muestras) - Se pesó en la celda de equilibrio la cantidad requerida de cada reactivo para tener un peso total de 5 g de acuerdo a la relación porcentual seleccionada. - Se armó las celdas y se tapó herméticamente los puertos de muestreo utilizando teflón para sellar cualquier fuga de la mezcla. Se conectó el baño recirculador de temperatura constante permitiendo que se establezca el equilibrio térmico en un período de 15 minutos y manteniendo agitación constante de la mezcla. - Una vez lograda temperatura constante (+/- 0.1 K) y manteniendo agitación constante, se procedió a titular con una jeringa desechable llena con el tercer componente del sistema hasta que se aprecie una turbidez estable en la mezcla. Se determinó la cantidad utilizada de reactivo por diferencia de pesos. - Se realizó el mismo procedimiento para obtener las curvas binodales a tres diferentes temperaturas: K, K y K a la presión atmosférica de San Andrés Cholula (598 mm Hg) - Una vez alcanzado el punto de turbidez, se tomó alícuotas por triplicado de cada punto y se midió el índice de refracción a la temperatura del ensayo

52 - Se usaron los viales con una capacidad aproximada de 4 ml de agua para almacenar las muestras recolectadas en cada punto. - Con los datos experimentales obtenidos, se procedió a calcular la fracción masa para los sistemas gasolina etanol agua y la fracción masa y fracción mol para los sistemas isooctano-m-xileno-metanol e isooctano-m-xileno-etanol acuoso a las tres temperaturas. - Con los resultados obtenidos, se procedió a construir la curva binodal de solubilidad para cada uno de los sistemas estudiados. - Con los datos de índice de refracción medidos, se graficó índice de refracción vs concentración de cada componente en la mezcla ternaria para obtener las curvas de calibración para cada uno de los sistemas investigados. - Con los datos obtenidos, se procedió a construir la curva binodal de solubilidad para los sistemas estudiados. 5.4 Determinación de las líneas de unión (tie lines) Para la determinación de las líneas de unión, se empleó el método de equilibrio líquido líquido a temperatura constante y posteriormente los datos experimentales obtenidos se usaron para graficar las líneas de unión en el triángulo de Gibbs. - Una vez obtenidos las curvas binodales, se procedió a seleccionar 7 puntos al azar dentro de la región de inmiscibilidad (estos puntos constituyen sistemas ternarios de dos fases) y se prepararon mezclas ternarias de concentración conocida de cada uno de estos puntos. - Se pesó en la celda de equilibrio la cantidad requerida de cada reactivo para tener un peso total de 5 g de acuerdo a la relación porcentual seleccionada. - Se armó las celdas y se tapó herméticamente los puertos de muestreo utilizando teflón para sellar cualquier fuga de la mezcla. Se conectó el baño recirculador de temperatura constante permitiendo que se establezca el equilibrio térmico en un período de 15 minutos y manteniendo agitación constante de la mezcla

53 - Una vez alcanzada temperatura constante (+/- 0.1 K) y manteniendo la agitación constante, se dejó al sistema mezclarse por dos horas mínimo; al cabo de este tiempo, se desconectó la agitación y se dejó reposar por un período de 8 horas. - Se recolectaron mediante una jeringa tanto por el puerto de muestreo superior (fase superior) y por el puerto de muestreo inferior (fase inferior) alícuotas de muestras por triplicado y se midió el índice de refracción a la temperatura del ensayo. - Se realizó el mismo procedimiento para obtener las líneas de unión a tres diferentes temperaturas: K, K y K a la presión atmosférica de San Andrés Cholula (598 mm Hg) - Con los datos experimentales de índice de refracción y empleando las curvas de calibración obtenidas, se interpoló gráficamente para calcular las concentraciones de los componentes en el ELL de las líneas de unión. - Con los resultados obtenidos, se graficaron las líneas de unión en el triángulo de Gibbs para cada uno de los sistemas. 5.5 Determinación de tolerancia al agua de los sistemas gasolina sintética - etanol agua y gasolina Magna etanol agua. - Se seleccionaron mezclas binarias de concentración conocida de etanol anhidro/gasolina 10/90, 20/80, 30/70, 40/60, 50/50, 60/40. - Se pesó en la celda de equilibrio la cantidad requerida de cada reactivo para tener un peso total de 5 g de acuerdo a la relación porcentual seleccionada. - Se armó las celdas y se tapó herméticamente los puertos de muestreo utilizando teflón para sellar cualquier fuga de la mezcla. Se conectó el baño recirculador de temperatura constante permitiendo que se establezca el equilibrio térmico en un período de 15 minutos y manteniendo agitación constante de la mezcla - Se titularon con agua tridestilada mediante una jeringa, hasta observar presencia de turbidez. La cantidad de agua agregada fue medida por la diferencia de masa de la jeringa. - Con los datos obtenidos se graficó el peso de agua añadido (porcentaje o en mg/l) contra la cantidad empleada de etanol anhidro. Se obtuvo una ecuación de correlación con la cual se calculó la tolerancia al agua a varias concentraciones de etanol

54 Capítulo 6. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS. En este capítulo se dan a conocer los resultados experimentales del equilibrio de fases de los sistemas analizados, con la finalidad de observar el efecto que la temperatura tiene en la solubilidad de agua en estos sistemas. 6.1 Validación de la Metodología. En las Tablas 6.1 y 6.2 se observan los valores de fracción masa y fracción mol respectivamente de los datos de equilibrio líquido- líquido obtenidos experimentalmente para el sistema empleado como validación utilizando el método de punto de turbidez detallado en el capítulo 5. Se obtuvieron 14 puntos para representar la curva binodal en el diagrama ternario. Para determinar las líneas de unión, se escogieron composiciones globales dentro de la zona de dos fases de acuerdo a la metodología detallada en el capítulo 5 hasta que alcancen el equilibrio. Se tomó muestras de la fase superior e inferior y se determinó su índice de refracción para mediante interpolación gráfica determinar la composición en fracción masa y fracción mol (Tablas 6.3 y 6.4) Tabla 6.1. Fracción masa e Índice de refracción para el sistema isooctano m-xileno- metanol a K. isooctano (w 1 ) metanol(w 2 ) m-xileno(w 3 ) índice de Refracción

55 Tabla 6.2. Fracción mol e Índice de refracción para el sistema isooctano m-xileno- metanol a K isooctano (x 1 ) metanol (x 2 ) m-xileno (x 3 ) Tabla 6.3. Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema isooctano m-xileno- metanol a K Fase Superior (rica en isooctano) Fase Inferior (rica en metanol) isooctano (w 1 ) m-xileno (w 2 ) metanol (w 3 ) isooctano ( w 1 ) m-xileno(w 2 ) metanol(w 3 ) Tabla 6.4. Valores experimentales (Fracción mol) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema Isooctano m-xileno- Metanol a K Fase Superior (rica en isooctano) Fase Inferior (rica en metanol) isooctano (x 1 ) m-xileno (x 2 ) metanol (x 3 ) Isooctano (x 1 ) m-xileno (x 2 ) Metanol (x 3 )

56 6.1.1 Construcción de la curva binodal y líneas de unión del sistema ternario isooctano- m-xileno metanol a K Con los datos tabulados en las Tablas 6.1 y 6.3 se procede a graficar en el triángulo de Gibbs el sistema ternario para obtener la curva binodal y las líneas de unión en fracción masa (Fig. 6.1) Figura 6.1 Curva binodal y líneas de unión del sistema isooctano m-xileno- metanol a K. (Fracción masa) La Figura 6.1 muestra el diagrama ternario de los datos obtenidos de equilibrio líquido- líquido experimentales para el sistema ternario isooctano- m-xileno- metanol a K y 598 mm de Hg. Los datos se encuentran en fracción masa, se puede observar que la región de inmiscibilidad es pequeña y se encuentra desplazada en relación al isooctano, lo que indica que se forman dos fases al agregar una pequeña cantidad de metanol en isooctano, por otro lado se observa que la solubilidad mutua de isooctano en metanol es mayor. Con los datos tabulados en las Tablas 6.2 y 6.4 se procede a graficar en el triángulo de Gibbs el sistema ternario para obtener la curva binodal en fracción mol (Fig. 6.2)

57 Figura 6.2 Curva binodal y líneas de unión del sistema isooctano m-xileno- metanol a K. (Fracción mol) La Figura 6.2 muestra la curva binodal para el sistema escogido para la validación presentado en fracción mol. Estos valores se calcularon utilizando la masa agregada de cada reactivo y los pesos moleculares respectivos de cada componente del sistema. Se puede observar que a diferencia del diagrama anterior (Figura 6.1), la región de inmiscibildad esta desplazada hacia el metanol lo que significa que la miscibilidad del metanol en isooctano en fracción masa es mayor que la miscibilidad mutua del isooctano en el metanol al emplear los valores en fracción mol Validación de datos obtenidos experimentalmente con los resultados del artículo escogido para el sistema isooctano m-xileno- metanol a K. Con los resultados obtenidos experimentalmente, comparamos con los datos extraídos del trabajo de García Flores y col (2001) para poder decidir si la metodología empleada en el presente trabajo es válida

58 Figura 6.3 Comparación de los datos experimentales del equilibrio líquido- líquido del sistema Isooctano(x 1 ) m-xileno(x 2 ) Metanol(x 3 ) a 298,15 K. con respecto a la literatura. Éste trabajo ( ); (García- Flores y col., 2001) ( ). La Figura 6.3 muestra la comparación entre los datos obtenidos en el presente trabajo y los reportados en el artículo. Se observa que los datos obtenidos experimentalmente en éste trabajo guardan similitud con respecto a los reportados en la literatura, lo que nos que indica que la metodología experimental empleada es correcta. El análisis estadístico se presenta en las Tablas I y II y nos permite observar una desviación estándar de +/ para la composición en fracción masa y de +/ para la composición en fracción mol

59 6.2. Construcción de la curva binodal del sistema gasolina sintética- etanol- agua a tres temperaturas diferentes. Para la determinación de los diagramas ternarios de este sistema, se utilizó una gasolina sintética preparada en el laboratorio y con la siguiente composición. Tabla 6.5.Composición de la gasolina sintética preparada en el laboratorio Componente Concentración (% Peso) Concentración (% volumen) Parafinas (Isooctano) 70,00 Isoparafinas Naftenos Aromáticos (m-xileno) 30,00 Olefinas Se presentan los datos de equilibrio líquido- líquido obtenidos de forma experimental Sistema ternario gasolina sintética- etanol- agua a K. En la Tabla 6.6 se observa los valores de fracción masa de los datos de equilibrio líquidolíquido obtenidos experimentalmente utilizando el método de punto de turbidez detallado en el capítulo 5. Se obtuvieron 16 puntos para representar la curva binodal en el diagrama ternario. Para determinar las líneas de unión, se escogieron composiciones globales dentro de la zona de dos fases de acuerdo a la metodología detallada en el capítulo 5. Se toman muestras de la fase superior e inferior y se determina su índice de refracción para mediante interpolación gráfica determinar la composición en fracción masa (Tabla 6.7)

60 Tabla 6.6. Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina sintética - etanol- agua a K. agua (w 1 ) gasolina sintética (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) índice refracción experimental , Tabla 6.7. Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema Gasolina sintética Etanol- Agua a K Fase Superior (rica en gasolina) Fase Inferior (rica en agua) agua (w 1 ) gasolina sintética (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) agua (w 1 ) Gasolina Sintética (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) Con los datos tabulados de las Tablas 6.6 y 6.7, se construye la curva binodal y las líneas de unión para este sistema

61 Figura 6.4 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina sintética-etanol-agua a K. El análisis estadístico se presenta en las Tablas I y II y nos permite observar una desviación estándar de +/ para la composición en fracción masa (Anexo II). La región de inmiscibilidad de esta sistema es muy amplia, por debajo de aproximadamente 73% de etanol anhidro (0.73 fracción masa) Sistema ternario Gasolina Sintética- Etanol- Agua a K. En la Tabla 6.8 se observa los valores de fracción masa de los datos de equilibrio líquidolíquido obtenidos experimentalmente utilizando el método de punto de turbidez detallado en el capítulo 5. Se obtuvieron 16 puntos para representar la curva binodal en el diagrama ternario. La Tabla 6.8 corresponde a los datos en fracción masa. Para determinar las líneas de unión, se escogieron composiciones globales dentro de la zona de dos fases de acuerdo a la metodología detallada en el capítulo 5. Se toman muestras de la

62 fase superior e inferior y se determina su índice de refracción para mediante interpolación gráfica determinar la composición en fracción masa (Tabla 6.9). Las Tablas 6.8 y 6.9 muestran los valores obtenidos de forma experimental de la curva binodal y el índice de refracción correspondiente a cada composición para el sistema gasolina sintética- etanol- agua a K. Tabla 6.8 Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina sintética- etanol- agua a K. agua (w 1 ) gasolina sintética (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) índice refracción experimental , Tabla 6.9 Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina sintética etanol- agua a K Fase Superior (rica en gasolina) Fase Inferior (rica en agua) agua (w 1 ) gasolina sintética (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) agua (w 1 ) gasolina sintética (w 2 ) etanol anhidro (w 3 )

63 Con los datos tabulados en las Tablas 6.8 y 6.9, se construye el diagrama ternario para este sistema. Figura 6.5 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina sintética-etanol-agua a K. La región de inmiscibilidad de esta sistema continúa siendo muy amplia, por debajo de aproximadamente 70% de etanol anhidro (0.70 fracción masa), pero es significativamente menor que el sistema a K (3% menor con respecto a la concentración de etanol) Sistema ternario gasolina sintética- etanol- agua a K. Las Tablas 6.10 y 6.11 muestran los valores obtenidos de forma experimental de la curva binodal y el índice de refracción correspondiente a cada composición para el sistema gasolina sintética- etanol- agua a K. La Tabla 6.10 corresponde a los datos en fracción masa

64 Tabla Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina sintética - etanol- agua K. agua (w 1 ) gasolina sintética (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) índice refracción experimental , Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema Gasolina sintética Etanol- Agua a K Fase Superior (rica en gasolina) Fase Inferior (rica en gasolina) Agua (w1) Gasolina Sintética (w2) Etanol (w3) Agua (w1) Gasolina Sintética (w2) Etanol (w3) Con los datos tabulados en las Tablas 6.10 y 6.11, se construye el diagrama ternario para este sistema

65 Figura 6.6 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina sintética-etanol-agua a K. A esta temperatura, se observa una disminución significativa de la región de inmiscibilidad de este sistema, aunque esta región es amplia, está por debajo de aproximadamente el 68% de etanol anhidro (0.68 fracción masa), pero es significativamente menor que el sistema a K y K (3% y 5% menor con respecto a la concentración de etanol) Comparación de los diagramas ternarios a las tres temperaturas Para observar el efecto de la Temperatura en el sistema estudiado, se procede a graficar las curvas binodales del sistema gasolina sintética etanol agua a K, K y K según la Figura 6.7 que nos indica que la temperatura afecta sensiblemente a las concentraciones relativas de los componentes en el equilibrio líquido líquido de este sistema

66 Figura 6.7 Curvas binodales del sistema gasolina sintética- etanol- agua a K ( ),308.15K ( ) y K ( ). Como se observa en la Figura 6.7, al aumentar la temperatura disminuye la zona de inmiscibilidad del sistema gasolina sintética- etanol- agua siendo más marcado el efecto a la temperatura de K. 6.3 Construcción de la curva binodal del sistema Gasolina Magna- Etanol- Agua a tres temperaturas diferentes. Para la determinación de los diagramas ternarios de este sistema, se utilizó gasolina Magna producida por Pemex y con la siguiente composición de acuerdo a análisis realizado en el Laboratorio de Control de Calidad del Complejo Petroquímico Cangrejera (Anexo IV). Tabla 6.12 Composición de la gasolina Magna usada en la presente investigación Componente Concentración (% Peso) Concentración (% volumen) Parafinas Isoparafinas Naftenos Aromáticos Olefinas

67 Se presentan los datos de equilibrio líquido- líquido obtenidos de forma experimental para cada sistema a las 3 diferentes temperaturas empleadas Sistema ternario gasolina Magna- etanol- agua a K. La Tabla 6.13 muestra los valores obtenidos de forma experimental en fracción masa de cada componente y el índice de refracción correspondiente a cada composición para el sistema gasolina - etanol- agua a K. Se escogen 16 puntos para obtener el diagrama ternario de este sistema. La Tabla 6.14 recopila los valores de composición en fracción masa en el equilibrio del sistema ternario gasolina Magna etanol - agua para determinar las líneas de unión en el equilibrio a K Tabla Fracción masa e índice de refracción para el sistema gasolina Magna- etanol- agua a K. Agua (w 1 ) Gasolina Magna (w 2 ) Etanol anhidro (w 3 ) índice refracción experimental

68 Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema Gasolina Magna Etanol- Agua a K Fase Superior (rica en gasolina) Fase Inferior (rica en agua) Agua (w 1 ) Gasolina Magna (w 2 ) Etanol Anhidro (w 3 ) Agua (w 1 ) Gasolina Magna (w 2 ) Etanol Anhidro (w 3 ) Con los datos tabulados en las Tablas 6.13 y 6.14, se construye la curva binodal y las líneas de unión para este sistema. Figura 6.8 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina Magna - etanol- agua a K

69 6.3.2 Sistema ternario gasolina Magna- etanol- agua a K. Las Tablas 6.15 y 6.16 muestran los valores obtenidos de forma experimental de la curva binodal y el índice de refracción correspondiente a cada composición para el sistema Gasolina - Etanol- Agua a 308,15. K, en fracción masa Tabla Fracción masa e índice de refracción para el sistema gasolina Magna -etanol- agua a K. Agua (w 1 ) Gasolina Magna (w 2 ) Etanol anhidro (w 3 ) índice refracción experimental Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina Magna etanol- agua a K Fase Superior (rica en gasolina) Fase Inferior (rica en agua) Agua (w 1 ) Gasolina Magna (w 2 ) Etanol Anhidro (w 3 ) Agua (w 1 ) Gasolina Magna (w 2 ) Etanol Anhidro (w 3 )

70 Con los datos tabulados en las Tablas 6.15 y 6.16, se construye el diagrama ternario para este sistema. Figura 6.9 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina Magna etanol- agua a K Sistema ternario gasolina Magna- etanol- agua a K.. Las Tablas 6.17 y 6.18 muestran los valores obtenidos de forma experimental de la curva binodal y el índice de refracción correspondiente a cada composición para el sistema gasolina Magna- etanol- agua a 318,15. K, la Tabla 6.17 corresponde a los datos en fracción masa

71 Tabla Fracción masa e índice de refracción para el sistema gasolina Magna-etanol- agua a K. agua (w 1 ) gasolina Magna (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) índice refracción experimental Tabla 6.18 Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina Magna etanol- agua a K Fase Superior (rica en gasolina) Fase Inferior (rica en agua) agua (w 1 ) gasolina Magna (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) agua (w 1 ) gasolina Magna (w 2 ) etanol anhidro (w 3 ) Con los datos tabulados en las Tablas 6.17 y 6.18, se construye el diagrama ternario para este sistema

72 Figura 6.10 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina Magna-etanol-agua a K Comparación de los diagramas ternarios a las tres temperaturas. Para observar el efecto de la temperatura en el sistema estudiado, se procedió a graficar las curvas binodales del sistema gasolina Magna etanol agua a K, K y K obteniéndose un diagrama ternario como indica la Figura

73 Figura 6.11 Curvas binodales del sistema gasolina Magna- etanol- agua a K ( ), K ( ) y K ( ). 6.4 Sistema ternario gasolina Magna (etanol-terbutanol (10% peso))-agua a K. La Tabla 6.19 muestran los valores obtenidos de forma experimental en fracción masa de cada componente y el índice de refracción correspondiente a cada composición para el sistema gasolina Magna (etanol-terbutanol (10% peso))- agua a K. Se escogen 16 puntos para obtener el diagrama ternario de este sistema. La Tabla 6.20 recopila los valores de composición en fracción masa en el equilibrio de este sistema ternario para determinar las líneas de unión a la temperatura de K

74 Tabla Fracción masa e Índice de refracción para el sistema gasolina Magna- (etanolterbutanol (10% peso)) - agua a K. Agua (w 1 ) Gasolina Magna (w 2 ) Etanol anhidro (w 3 ) índice refracción experimental Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema gasolina Magna - (etanol - terbutanol (10% peso)) - Agua a K. Fase Superior Fase Inferior agua (w 1 ) Gasolina Magna (w 2 ) etanolterbutanol (w 3 ) agua (w 1 ) gasolina (w 2 ) etanol terbutanol)(w 3 )

75 Con los datos tabulados en las Tablas 6.19 y 6.20, se construye la curva binodal y las líneas de unión para este sistema. Figura 6.12 Curva binodal y líneas de unión del sistema gasolina (etanol-terbutanol)- agua a K. 6.5 Comparación de los sistemas gasolina Magna etanol agua y gasolina Magna (etanol-terbutanol) - agua a K Para observar el efecto de la aditivación de un cosolvente (terbutanol 10%) en el sistema estudiado, se procede a graficar las curvas binodales de los sistemas gasolina Magna etanol agua y el sistema gasolina Magna (etanol-terbutanol)-agua a K

76 Figura 6.13 Curvas binodales de los sistemas gasolina Magna -etanol- agua ( ) y gasolina Magna (etanol-terbutanol)-agua ( ) a K 6.6 Sistema ternario isooctano m-xileno- etanol acuoso (95.6% peso) a K. En esta sección se presenta el diagrama ternario del sistema isooctano-m-xileno etanol acuoso a K. La concentración de etanol acuoso se determinó que correspondía al azeótropo de etanol (95.6 % peso) de acuerdo a análisis (anexo V) En las Tablas 6.21 y 6.22 se observa los valores de fracción masa y fracción mol respectivamente de los datos de equilibrio líquido- líquido obtenidos experimentalmente para el sistema isooctano m-xileno- etanol acuoso. Se obtuvieron 8 puntos para representar la curva binodal en el diagrama ternario

77 Tabla Fracción masa e índice de refracción para el sistema isooctano m-xileno- etanol acuoso a K. isooctano (w 1 ) etanol acuoso (w 2 ) m-xileno (w 3 ) índice de refracción Tabla Fracción mol para el sistema isooctano m-xileno- etanol acuoso a K isooctano (x 1 ) etanol acuoso (x 2 ) m-xileno (x 3 ) Tabla Valores experimentales (Fracción masa) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema Fase Superior isooctano m-xileno- etanol acuoso a K Fase Inferior isooctano (w 1 ) m-xileno (w 2 ) etanol acuoso (w 3 ) isooctano (w 1 ) m-xileno (w 2 ) etanol acuoso (w 3 )

78 Tabla Valores experimentales (Fracción mol) de las líneas de unión en el equilibrio para el sistema isooctano m-xileno- etanol acuoso a K Fase Superior Fase Inferior isooctano (x 1 ) m-xileno (x 2 ) etanol acuoso (x 3 ) isooctano (x 1 ) m-xileno (x 2 ) etanol acuoso (x 3 ) 0,7344 0,2370 0,0286 0,1228 0,8748 0,0024 0,6568 0,2839 0,0594 0,1252 0,8655 0,0092 0,5171 0,3924 0,0905 0,1645 0,7907 0,0447 0,4001 0,5028 0,0971 0,1899 0,7498 0, Construcción de la curva binodal y líneas de unión del sistema ternario isooctano- m- xileno etanol acuoso a K Con los datos tabulados en las tablas 6.21 y 6.23 se procede a graficar el sistema ternario: Figura 6.14 Curva binodal sistema isooctano m-xileno- etanol acuoso a K. (Fracción masa) La Figura 6.14 muestra el diagrama ternario de los datos obtenidos de equilibrio líquido- líquido experimentales para el sistema ternario isooctano- m-xileno- metanol a K y 598 mm de Hg. Los datos se encuentran en fracción masa, se puede observar que la región de

79 inmiscibilidad es pequeña y se encuentra desplazada en relación al isooctano, lo que indica que se forman dos fases al agregar una pequeña cantidad de etanol acuoso en isooctano, por otro lado se observa que la solubilidad mutua de isooctano en metanol es mayor Construcción de la curva binodal y líneas de unión del sistema ternario Isooctano- m-xileno etanol acuoso a K en fracción mol Con los datos tabulados en las tablas 6.22 y 6.24 se procede a graficar el sistema ternario: Figura 6.15 Curva binodal del Sistema isooctano m-xileno- etanol acuoso a K. (Fracción mol) La Figura 6.15 muestra la curva binodal para el sistema presentado en fracción mol. Estos valores se calcularon utilizando la masa agregada de cada reactivo y los pesos moleculares respectivos de cada componente del sistema. Se puede observar que a diferencia del diagrama anterior (Figura 6.14), la región de inmiscibildad esta desplazada hacia el etanol acuoso lo que significa que la miscibilidad del etanol acuoso en isooctano en fracción masa es mayor

80 que la miscibilidad mutua del isooctano en el etanol acuoso al emplear los valores en fracción mol. 6.7 Tolerancia al agua de los sistemas ternarios gasolinas etanol agua En esta sección se obtienen las curvas de tolerancia al agua a tres temperaturas diferentes para los sistemas gasolina sintética etanol agua y gasolina Magna - etanol agua y la curva de tolerancia al agua para el sistema gasolina Magna etanol agua con aditivo y sin aditivo Tolerancia al agua del sistema ternario gasolina sintética etanol agua La figura 6.16 muestra las curvas de tolerancia de agua para el sistema gasolina sintética etanol anhidro agua. Se observa en primer lugar que al aumentar el porcentaje de etanol, el sistema tolera mayor cantidad de agua. Al aumentar la temperatura del sistema, aumenta la tolerancia al agua y la región de inmiscibilidad va disminuyendo. Fig Efecto del contenido de etanol en la solubilidad en el sistema etanol gasolina sintética

81 Cantidad de agua para separación de fase (mg/l) Tolerancia al agua del sistema ternario gasolina Magna etanol agua La figura 6.17 muestra las curvas de tolerancia de agua para el sistema gasolina Magna etanol anhidro agua. Se observa en primer lugar que al aumentar el porcentaje de etanol, el sistema tolera mayor cantidad de agua. Al aumentar la temperatura del sistema, aumenta la tolerancia al agua y la región de inmiscibilidad va disminuyendo. Curvas de tolerancia al agua del sistema gasolina Magna - etanol -agua K K K ,2 0,4 0,6 0,8 Fracción masa de Etanol Fig Efecto del contenido de etanol en la solubilidad en el sistema etanol gasolina Magna Tolerancia al agua del sistema ternario gasolina Magna etanol agua con aditivo y sin aditivo. La figura 6.17 muestra las curvas de tolerancia de agua para el sistema gasolina Magna etanol anhidro agua con aditivo y sin aditivo. Se observa en primer lugar que al adicionar el terbutanol (cosolvente), el sistema tolera mayor cantidad de agua

82 Cantidad de agua (ppm) Tolerancia al agua del sistema gasolina Magna - etanol con aditivo y sin aditivo ,2 0,4 0,6 0,8 Fracción masa de agua Sin aditivo T K Con aditivo T K Fig Efecto del contenido de etanol en la solubilidad en el sistema etanol gasolina Magna con aditivo y sin aditivo a K

83 Capítulo 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1 Conclusiones A partir de este trabajo experimental se logró cumplir como objetivo general la realización del estudio del uso de etanol como aditivo oxigenante para gasolina sintética formada por m- xileno e isooctano y gasolina refinada, además de analizar la tolerancia del agua en este sistema. Éste objetivo general se logró mediante la realización de los objetivos específicos propuestos inicialmente, para ellos se determinó de forma experimental los datos de equilibrio líquidolíquido para la construcción de la curva binodal del sistema isooctano- m-xileno- metanol a K. En la validación del método, la curva binodal obtenida a K se cumplió con el objetivo específico por cuanto de acuerdo a los datos experimentales obtenidos comparados con los datos del artículo de García et al (2001) guardan una excelente correlación. Los sistemas estudiados, gasolina sintética etanol agua y gasolina Magna etanol agua se caracterizan por presentar una región de inmiscibilidad (miscibilidad parcial) muy grande. A partir de las curvas binodales se puede observar la dependencia que existe entre las concentraciones en el equilibrio líquido- líquido y la temperatura del sistema., ya que un aumento de temperatura da como resultado una disminución del área de la curva binodal. Un aumento de temperatura en ambos sistemas da como resultado una disminución leve pero notaria de la fase parcialmente visible obteniéndose a la vez una región de miscibilidad o de una sola fase mayor

84 La solubilidad de agua en los sistemas estudiados, gasolina sintética etanol agua y gasolina etanol agua aumenta proporcionalmente a la cantidad de etanol presente en la mezcla. De la comparación de los sistemas ternarios con aditivo y sin aditivo, se observa que el sistema aditivado aumentó la región de una sola fase a una temperatura más baja. De acuerdo a los resultados obtenidos, la tolerancia al agua de estos sistemas depende de la temperatura, de la concentración de etanol, y de la presencia de aditivos Comparando los resultados entre el sistema de gasolina sintética y el sistema de gasolina Magna, se observa que este último sistema presenta una región de una sola fase mayor que la del primer sistema. A mayor concentración de aromáticos, se aumenta significativamente la solubilidad de agua en estos sistemas. El contenido de aromáticos en la gasolina Magna del sistema gasolina Magna etanol agua es mayor (37% peso) que en la gasolina sintética (30% peso) del sistema gasolina sintética etanol agua a las tres temperaturas indicadas. Es posible utilizar etanol hidratado (95,6% peso) en las mezclas etanol gasolina observándose que a concentraciones mayores al 15%, la estabilidad de la mezcla es muy parecida a la que tienen las mezclas de gasolina con etanol anhidro. En el estudio del sistema isooctano m-xileno etanol acuoso, la curva binodal obtenida a K es incluso mucho menor que la curva binodal obtenida empleando metanol como aditivo reportada en el trabajo realizado en el Instituto Mexicano del Petróleo (García- Flores, 2005), es por ello que el etanol se ha estado empleando en gran medida como aditivo en distintos países del mundo. Con esto se pudo ver que este sistema verdaderamente soporta una buena cantidad de agua antes de la aparición de turbidez lo que representa una gran ventaja debido a la afinidad que presenta el etanol con el agua

85 Finalmente para que el etanol pueda ser empleado como aditivo oxigenante se debe considerar la temperatura a la que se encuentra expuesta la mezcla gasolina- etanol, entre mayor sea la temperatura mayor será la región miscible; además de considerarse la cantidad de agua presente en donde se contenga la mezcla. 7.2 Recomendaciones Es importante continuar con el estudio de las propiedades termofísicas del sistema gasolina etanol agua debido al alcance y la importancia actualmente tienen las mezclas de alcoholes con gasolina. Se debe continuar con el estudio del efecto que causa en la solubilidad del agua en las mezclas la adición de aditivos. En esta investigación únicamente se investigó al tercbutanol. Es de suma importancia estudiar con más detenimiento el uso de etanol hidratado por cuanto su uso en las mezclas podría tener potenciales beneficios económicos dado el menor costo de este alcohol

86 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Cerpa M. G., 2004, Producción del etanol anhidro como aditivo para la gasolina a partir de la caña de azúcar de la región del río Huallaga: Universidad de Valladolid, Facultad de Ciencias, Dpto. de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente Valladolid, España. Ceviz M. A. y Yuksel F., 2004, Effects of ethanol unleaded gasoline blends on cyclic variability and emissions in an SI engine, Applied Thermal Engineering. Elsevier Dutchak V., Astakhova O., y Kvitkovsky L., 2011, Chemistry and Chemical Technology, No. 2, 2011 Chemical Technology EPPETROECUADOR, Noticias Biocombustible. Disponible en: EPPetroecuador, 2011, Boletín de Prensa No. 012, Quito. Disponible en: EPPetroecuador y CTH, 2004 Calidad del aire en la ciudad de Guayaquil e incidencia sobre la salud humana. Disponible en: García Flores, B.E., Gramajo de Doz, M. 2005, Liquid liquid equilibria for pseudoternary systems: isooctane benzene (methanol +water). Instituto Mexicano del Petróleo, México. González M., 2007, Sinergia Petróleo Biocombustibles, Ministerio de Minas y Petróleo. Disponible en: Gramajo de Doz M. B., Bonatti C. M. y Solimo H. N., 2004, Water tolerance and ethanol concentration in ethanol-gasoline fuels at three temperatures, Energy and Fuel 18,

87 Gupta Ram B., Demirbas A. 2010, Gasoline, Diesel, and Ethanol biofuels from grasses and plants, First published 2010, Cambridge University Press. He B. Q., Wang J., X., Hao J.- M., Yan X.- G. and Xiao J.- H., 2003, A study on emission characteristics of an EFI engine with ethanol blended gasoline fuels, Atmospheric Environment 37, Bruce L., Miller T., y Hockman B., Solubility versus Equilibrium Saturation of Gasoline Compounds: A Method to Estimate Fuel/Water Partition Coefficient Using. Solubility or Koc. Disponible en: Martínez I., 1992, Termodinámica básica y aplicada, Ed. Dossal, ISBN Mužíková Z., Pospíšil M. y Šebor G., 2009, Volatility and phase stability of petrol blends with ethanol. Fuel 88, Mužíková Z., Pospíšil M., Cerný J., Šebor G. and Zadražil I., 2008, Water tolerance of petrolethanol blends, Fuel and lubricants 47, Peng C., Lewis K. C. and Stein F. P., 1996, Water solubilities in blends of gasoline and oxygenates, Fluid Phase Equilibria 116, Recalde P. 2010, Estado actual y perspectivas de los Biocombustibles en el Ecuador, Ministerio de Electricidad y Energía renovable. Disponible en: ecalde_%20ecuador.pdf Shelley D. Minteer, 2006, Alcoholic Fuels: An Overview, Sin Edición, RC Press Boca Raton. Shih-Bo Hunga, Ho-Mu Lin a, Cheng-Ching Yu b, Hsiao-Ping Huangb, Ming-Jer Lee, 2006 Liquid liquid equilibria of aqueous mixtures containing selected dibasic esters and/or methanol

88 Treybal R. 1988, Operaciones de Transferencia de Masa McGraw-Hill Smith J.M., Van Ness H. C. Abbott M.M., 1996, Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química, Quinta Edición, México. Solera M ETANOL: Un biocombustible para el futuro. Disponible en: Wyman C. E., 1996, Handbook on bioethanol. Production and utilization, Taylor & Francis

89 Anexos Anexo I. Datos experimentales Datos experimentales para la obtención de la curva binodal del sistema gasolina sintética etanol agua Tabla I.1- Pesos de agua (w 1 ), gasolina sintética (w 2 ) y etanol (w 3 ) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = K Concentración Pesos (g) Nominal w 3 Corrida (%) Etanol w 3 Agua w 1 Etanol w 3 Gasolina sintética w

90 Tabla I.2 - Pesos de agua (w 1 ), gasolina sintética (w 2 ) etanol (w 3 ) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = K Concentración Pesos (g) Nominal w 3 Corrida (%) Etanol w 3 Agua w 1 Etanol w 3 Gasolina sintética w

91 Tabla I.3.- Pesos de agua (w1), gasolina sintética (w2) y etanol (w3) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = 318,15 K Concentración Pesos (g) Nominal w 3 Corrida (%) Etanol w 3 Agua w 1 Etanol w 3 Gasolina sintética w 2 1 0,0000 5,0099 0,0000 5, ,0000 5,0095 0,0000 5, ,0000 5,0075 0,0000 5, ,5190 4,4978 0,5001 4, ,5176 4,4823 0,4918 4, ,5192 4,4968 0,4868 4, ,0245 4,0001 1,0002 3, ,0156 4,0023 0,9986 3, ,0256 4,0003 0,9799 3, ,0045 2,9954 1,9919 2, ,9987 2,9900 1,9835 2, ,0061 2,9789 1,9781 2, ,0023 2,0134 2,9402 1, ,9976 2,0100 2,9300 1, ,9725 2,0375 2,9276 1, ,2100 1, ,2008 1, ,2162 1, ,5000 1,5032 3,4550 1, ,4930 1,5108 3,4591 1, ,5085 1,4929 3,4575 1, ,7211 1, ,7240 1, ,7208 1, ,9923 0,9910 3,9618 1, ,9821 0,9995 3,9432 1, ,9701 0,9924 3,9537 0,

92 Tabla I.4.- Pesos de agua (w1), gasolina (w2) y etanol (w3) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = 298,15 K Concentración Pesos (g) Nominal w 3 Corrida Gasolina Etanol w 3 Agua w 1 Etanol w 3 (%) Magna w 2 1 0,0000 5,0492 0,0000 5, ,0000 5,0560 0,0000 5, ,0000 5,0714 0,0000 5, ,5021 4,5108 0,5001 4, ,5089 4,5024 0,5081 4, ,4995 4,4882 0,4947 4, ,0021 3,9832 1,0089 3, ,0055 3,9986 1,0123 3, ,0211 3,9895 1,0160 3, ,0234 2,9700 1,9956 2, ,0208 2,9854 2,0034 3, ,0419 2,9585 2,0033 2, ,9901 2,0165 3,0345 1, ,9861 2,0234 3,0289 1, ,9704 2,0135 3,0397 1, ,3101 1, ,3302 1, ,3250 1, ,4799 1,4952 3,4599 1, ,4701 1,4891 3,4509 1, ,4679 1,4816 3,4418 1, ,7455 1, ,7398 1, ,7320 1, ,0014 1,0012 3,9505 1, ,9967 0,9987 3,9458 1, ,9872 1,0148 3,9354 1,

93 Tabla I.5.- Pesos de agua (w1), gasolina (w2) y etanol (w3) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = 308,15 K Concentración Nominal w 3 (%) Corrida Pesos (g) Etanol w 3 Agua w 1 Etanol w 3 Gasolina Magna w 2 1 0,0000 5,0952 0,0000 5, ,0000 5,0845 0,0000 4, ,0000 5,1025 0,0000 5, ,5142 4,4826 0,4927 4, ,5007 4,4836 0,5010 4, ,4904 4,4728 0,4965 4, ,9906 4,0674 1,0067 4, ,0021 4,0783 1,0112 3, ,0002 4,0738 0,9957 3, ,0318 2,9925 1,9992 3, ,0110 2,9800 2,0076 2, ,0224 2,9957 1,9956 2, ,0110 2,0455 2,9766 1, ,0273 2,0214 2,9693 1, ,0297 2,0527 2,9927 1, ,3233 1, ,3167 1, ,3061 1, ,4799 1,5106 3,4509 1, ,4820 1,5032 3,4671 1, ,4852 1,4972 3,4655 1, ,7255 1, ,7196 1, ,7208 1, ,0034 1,0065 3,9589 0, ,9899 1,0011 3,9451 0,

94 Tabla I.6.- Pesos de agua (w1), gasolina (w2) y etanol (w3) utilizados en la determinación de la curva binodal a T = 318,15 K Concentración Pesos (g) Nominal w 3 Corrida Gasolina Etanol w 3 Agua w 1 Etanol w 3 (%) Magna w 2 1 0,0000 5,0852 0,0000 5, ,0000 5,0915 0,0000 5, ,0000 5,1100 0,0000 5, ,5186 4,4923 0,4929 4, ,5024 4,5044 0,5004 4, ,5142 4,4834 0,4967 4, ,0119 4,0090 0,9629 3, ,9986 3,9989 0,9545 3, ,0002 4,0087 0,9418 3, ,9198 2,8263 1,9786 2, ,9178 2,8265 1,9749 2, ,9080 2,8523 1,9845 2, ,0198 2,0403 2,9536 1, ,0056 2,0588 2,9670 1, ,0223 2,0377 2,9699 1, ,2101 1, ,1993 1, ,2176 1, ,5023 1,5022 3,4572 1, ,4878 1,5063 3,4479 1, ,4853 1,4978 3,4526 1, ,7243 1, ,7188 1, ,7197 1, ,9815 0,9987 3,9429 1, ,9742 1,0098 3,9218 0, ,9865 0,9869 3,9399 0,

95 Cantidad en peso del tercer componente del sistema ternario (agua/ gasolina) para alcanzar el punto de turbidez. Tabla I.7.- Pesos de agua (w1), y gasolina sintética (w2) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = 298,15 K w 3 /w 1 Etanol/ Agua w 3 /w 2 Etanol/ Gasolina sintética Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Gasolina sintética w 2 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 2 w 2 0 0,0105 0,0112 0,0128 0,0115 0, ,0187 0,0166 0,0158 0,0170 0, ,0210 0,0270 0,0245 0,0242 0, ,0343 0,0356 0,0341 0,0347 0, ,051 0,0489 0, ,0515 0, ,1245 0,1185 0,1232 0,1221 0, ,4987 0,4800 0,4942 0,4910 0, ,6368 0,6348 0, ,6360 0,0008 Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Agua w 1 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 1 w 1 0 0,0089 0,0071 0,0074 0,0078 0, ,0164 0,0151 0,0158 0,0158 0, ,0556 0,0543 0,0537 0,0545 0, ,1722 0,1765 0,1706 0,1731 0, ,3623 0,3588 0,3600 0,3604 0, ,5111 0,5019 0,5188 0,5106 0, ,4900 0,4924 0,4897 0,4907 0, ,7232 0,7289 0,7305 0,7275 0,

96 Tabla I.8.- Pesos de agua (w1), y gasolina sintética (w2) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = 308,15 K w 3 /w 1 Etanol/ Agua w 3 /w 2 Etanol/ Gasolina sintética Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Gasolina sintética w 2 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 2 w 2 0 0,0129 0,0133 0,013 0,0131 0, ,0208 0,02 0,0197 0,0202 0, ,025 0,0278 0,0270 0,0266 0, ,053 0,054 0,0511 0,0527 0, ,0871 0,0881 0,0876 0,0876 0, ,2045 0,2049 0,2071 0,2055 0, ,463 0,4656 0, ,4640 0, ,7700 0,7670 0,7760 0,7710 0,0037 Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Agua w 1 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 1 w 1 0 0,0111 0,0128 0,0112 0,0117 0, ,0456 0,0498 0,0489 0,0481 0, ,074 0,0789 0,0711 0,0747 0, , , , ,2118 0, ,4098 0,4156 0,4082 0,4112 0, , , , ,5838 0, ,5811 0,5823 0,5859 0,5831 0, ,8656 0,8640 0,8591 0,8629 0,

97 Tabla I.9.- Pesos de agua (w1), y gasolina sintética (w2) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = 318,15 K w 3 /w 1 Etanol/ Agua w 3 /w 2 Etanol/ Gasolina sintética Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Gasolina sintética w 2 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 2 w 2 0 0,014 0,0187 0,0141 0,0156 0, ,0321 0,0336 0,0375 0,0344 0, ,0412 0,0365 0,0405 0,0394 0, ,1038 0,1004 0,1051 0,1031 0, ,1401 0,1367 0,1222 0,1330 0, ,3152 0,3091 0,3069 0,3104 0, ,5311 0,5329 0, ,5338 0, ,052 1,041 1,0513 1,0481 0,0050 Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Agua w 1 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 1 w 1 0 0,0181 0,0195 0,0185 0,0187 0, ,0596 0,0572 0,0569 0,0579 0, ,101 0,099 0,0976 0,0992 0, ,2501 0,2421 0,2485 0,2469 0, ,4355 0,4388 0,4349 0,4364 0, ,6001 0,5971 0,5979 0,5984 0, ,6579 0,6478 0, ,6550 0, ,0208 1,0201 1,0227 1,0212 0,

98 Tabla I.10.- Pesos de agua (w1), y gasolina Magna (w2) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = 298,15 K w 3 /w 1 Etanol/ Agua w 3 /w 2 Etanol/ Gasolina sintética Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Gasolina sintética w 2 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 2 w 2 0 0,0110 0,0112 0,0128 0,0117 0, ,0190 0,0156 0,0215 0,0187 0, ,0343 0,0398 0,0353 0,0365 0, ,0480 0,0472 0,0482 0,0478 0, ,0783 0,0767 0,0674 0,0741 0, ,1782 0,1766 0,1786 0,1778 0, ,4201 0,4156 0,4203 0,4187 0, ,8498 0,8534 0,8513 0,8515 0,0015 Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Agua w 1 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 1 w 1 0 0,0085 0,0072 0,0077 0,0078 0, ,0191 0,0178 0,0177 0,0182 0, ,0790 0,0702 0,0737 0,0743 0, ,2108 0,2156 0,2050 0,2105 0, ,4123 0,4093 0,4073 0,4096 0, ,5111 0,5019 0,5188 0,5106 0, ,5801 0,5744 0,5843 0,5796 0, ,8700 0,8656 0,8663 0,8673 0,

99 Tabla I.11.- Pesos de agua (w1), y gasolina Magna (w2) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = 308,15 K w 3 /w 1 Etanol/ Agua w 3 /w 2 Etanol/ Gasolina Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Gasolina w 2 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 2 w 2 0 0,0154 0,016 0,0156 0,0157 0, ,0344 0,0439 0,0268 0,0350 0, ,0375 0,0353 0,0386 0,0371 0, ,0745 0,0781 0,0619 0,0715 0, ,133 0,1376 0, ,1377 0, ,3122 0,3145 0, ,3114 0, ,56 0,5765 0, ,5700 0, ,154 1,1564 1, ,1589 0,0053 Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Agua w 1 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 1 w 1 0 0,019 0,0181 0,019 0,0187 0, ,0499 0,0406 0, ,0453 0, ,0964 0,0992 0, ,0957 0, ,2763 0,2654 0, ,2721 0, , ,4794 0, ,4878 0, ,5066 0,5026 0,5154 0,5082 0, ,6842 0,6988 0,6915 0,6915 0, ,6842 0,6988 0,6915 0,6915 0,

100 Tabla I.12.- Pesos de agua (w 1 ), y gasolina Magna (w 2 ) utilizados para alcanzar el punto de turbidez en la determinación de la curva binodal a T = K w 3 /w 1 Etanol/ Agua w 3 /w 2 Etanol/ Gasolina Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Gasolina w 2 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 2 w 2 0 0,0154 0,016 0,0156 0,0157 0, ,0344 0,0439 0,0268 0,0350 0, ,0375 0,0353 0,0386 0,0371 0, ,0745 0,0781 0,0619 0,0715 0, ,133 0,1376 0, ,1377 0, ,3122 0,3145 0, ,3114 0, ,56 0,5765 0, ,5700 0, ,154 1,1564 1, ,1589 0,0053 Concentración nominal (porcentaje peso) Pesos de Agua w 1 (g) Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de w 1 w 1 0 0,019 0,0181 0,019 0,0187 0, ,0499 0,0406 0, ,0453 0, ,0964 0,0992 0, ,0957 0, ,2763 0,2654 0, ,2721 0, , ,4794 0, ,4878 0, ,5066 0,5026 0,5154 0,5082 0, ,6842 0,6988 0,6915 0,6915 0, ,6842 0,6988 0,6915 0,6915 0,

101 Tabla I.13.- Índices de refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K Fase Línea de Unión Índice de refracción (n D ) experimental (T = K) Valor Desviación Corrida Corrida Corrida promedio estándar de n D n D 1 1,4265 1,4266 1,4267 1,4266 0, ,4264 1,4264 1,4262 1,4263 0,0001 Gasolina sintética 3 1,4261 1,4258 1,4260 1,4260 0, ,4250 1,4245 1,4250 1,4248 0, ,4233 1,4233 1,4235 1,4234 0, ,4224 1,4233 1,4235 1,4231 0, ,4200 1,4205 1,4200 1,4202 0, ,3430 1,3425 1,3430 1,3428 0, ,3545 1,3547 1,3547 1,3546 0, ,3629 1,3625 1,3629 1,3628 0,0002 Agua 4 1,3644 1,3645 1,3644 1,3644 0, ,3700 1,3705 1,3703 1,3703 0, ,3728 1,3730 1,3730 1,3729 0, ,3754 1,3754 1,3750 1,3753 0,

102 Tabla I.14.- Índices de refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K Fase Línea de Unión Índice de refracción (n D ) experimental (T = K) Valor Desviación Corrida Corrida Corrida promedio estándar de n D n D 1 1,4265 1,4266 1,4267 1,4266 0, ,4264 1,4264 1,4262 1,4263 0,0001 Gasolina sintética 3 1,4261 1,4258 1,4260 1,4260 0, ,4250 1,4245 1,4250 1,4248 0, ,4233 1,4233 1,4235 1,4234 0, ,4224 1,4233 1,4235 1,4231 0, ,4200 1,4205 1,4200 1,4202 0, ,3430 1,3425 1,3430 1,3428 0, ,3545 1,3547 1,3547 1,3546 0, ,3629 1,3625 1,3629 1,3628 0,0002 Agua 4 1,3644 1,3645 1,3644 1,3644 0, ,3700 1,3705 1,3703 1,3703 0, ,3728 1,3730 1,3730 1,3729 0, ,3754 1,3754 1,3750 1,3753 0,

103 Tabla I.15.- Índices de refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K Fase Gasolina sintética Agua Índice de refracción (n D ) experimental (T = K) Línea de Unión Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de n D n D 1 1,4156 1,4156 1,4156 1,4156 0, ,4152 1,4153 1,4153 1,4153 0, ,4151 1,415 1,4151 1,4151 0, ,415 1,4145 1,4147 1,4147 0, ,4137 1,414 1,4137 1,4138 0, ,412 1,4121 1,4115 1,4119 0, ,4105 1,4102 1,4101 1,4103 0, ,3435 1,3434 1,3433 1,3434 0, ,3501 1,35 1,35 1,3500 0, ,3546 1,3547 1,3546 1,3546 0, ,3588 1,3587 1,3586 1,3587 0, ,369 1,3692 1,3692 1,3691 0, ,372 1,3722 1,3722 1,3721 0, ,3729 1,3732 1,373 1,3730 0,

104 Tabla I.16.- Índices de refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K Índice de refracción (n D ) experimental (T = K) Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de n D n D 1 1,4263 1,4264 1,4261 1,4263 0, ,4260 1,4259 1,4260 1,4260 0, ,4257 1,4259 1,4257 1,4258 0, ,4253 1,4255 1,4255 1,4254 0, ,4243 1,4243 1,4245 1,4244 0, ,4229 1,4230 1,4229 1,4229 0, ,4224 1,4225 1,4225 1,4225 0, ,3428 1,3430 1,3428 1,3429 0, ,3510 1,3507 1,3505 1,3507 0, ,3545 1,3545 1,3546 1,3545 0, ,3582 1,3581 1,3582 1,3582 0, ,3680 1,3682 1,3682 1,3681 0, ,3710 1,3705 1,3705 1,3707 0, ,3732 1,3730 1,3725 1,3729 0,

105 Tabla I.17.- Índices de refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K Índice de refracción (n D ) experimental (T = K) Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de n D n D 1 1,4263 1,4264 1,4261 1,4263 0, ,4260 1,4259 1,4260 1,4260 0, ,4257 1,4259 1,4257 1,4258 0, ,4253 1,4255 1,4255 1,4254 0, ,4243 1,4243 1,4245 1,4244 0, ,4229 1,4230 1,4229 1,4229 0, ,4224 1,4225 1,4225 1,4225 0, ,3428 1,3430 1,3428 1,3429 0, ,3510 1,3507 1,3505 1,3507 0, ,3545 1,3545 1,3546 1,3545 0, ,3582 1,3581 1,3582 1,3582 0, ,3680 1,3682 1,3682 1,3681 0, ,3710 1,3705 1,3705 1,3707 0, ,3732 1,3730 1,3725 1,3729 0,

106 Tabla I.18.- Índices de refracción experimentales obtenidos en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K Índice de refracción (n D ) experimental (T = K) Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Corrida Corrida Corrida Valor Desviación promedio estándar de n D n D 1 1,4156 1,4156 1,4156 1,4156 0, ,4152 1,4153 1,4153 1,4153 0, ,4151 1,415 1,4151 1,4151 0, ,415 1,4145 1,4147 1,4147 0, ,4137 1,414 1,4137 1,4138 0, ,412 1,4121 1,4115 1,4119 0, ,4105 1,4102 1,4101 1,4103 0, ,3435 1,3434 1,3433 1,3434 0, ,3501 1,35 1,35 1,3500 0, ,3546 1,3547 1,3546 1,3546 0, ,3588 1,3587 1,3586 1,3587 0, ,369 1,3692 1,3692 1,3691 0, ,372 1,3722 1,3722 1,3721 0, ,3729 1,3732 1,373 1,3730 0,

107 Tabla I.19.- Fracción masa en el ELL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K Fracción masa componente en equilibrio w (T = K) Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Componente (w) Corrida Corrida Corrida Valor promedio w Desviación estándar de w Agua 0,0016 0,0016 0,0017 0,0017 0,0000 Gasolina 0,9918 0,9918 0,9884 0,9907 0,0016 Agua 0,0019 0,0016 0,0016 0,0017 0,0001 Gasolina 0,9751 0,9918 0,9918 0,9862 0,0079 Agua 0,0022 0,0025 0,0022 0,0023 0,0001 Gasolina 0,9551 0,9384 0,9584 0,9506 0,0088 Agua 0,0025 0,0026 0,0026 0,0026 0,0000 Gasolina 0,9350 0,9317 0,9317 0,9328 0,0016 Agua 0,0029 0,0028 0,0027 0,0028 0,0001 Gasolina 0,9117 0,9150 0,9250 0,9172 0,0057 Agua 0,0028 0,0029 0,0031 0,0029 0,0001 Gasolina 0,9184 0,9117 0,8983 0,9095 0,0083 Agua 0,0043 0,0043 0,0043 0,0043 0,0000 Gasolina 0,8737 0,8720 0,8737 0,8732 0,0008 Agua 0,8541 0,8474 0,8528 0,8515 0,0029 Gasolina 0,0040 0,0041 0,0040 0,0040 0,0000 Agua 0,6433 0,6414 0,6433 0,6427 0,0009 Gasolina 0,0063 0,0064 0,0063 0,0063 0,0000 Agua 0,4596 0,4371 0,4296 0,4421 0,0128 Gasolina 0,0091 0,0095 0,0096 0,0094 0,0002 Agua 0,4108 0,3958 0,4071 0,4046 0,0064 Gasolina 0,0099 0,0102 0,0100 0,0100 0,0001 Agua 0,2342 0,2416 0,2354 0,2371 0,0032 Gasolina 0,0495 0,0409 0,0481 0,0462 0,0038 Agua 0,1682 0,1560 0,1597 0,1613 0,0051 Gasolina 0,1277 0,1421 0,1378 0,1358 0,0061 Agua 0,1572 0,1560 0,1536 0,1556 0,0015 Gasolina 0,1407 0,1421 0,1450 0,1426 0,

108 Tabla I.20.- Fracción masa en el ELL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K Fracción masa componente en equilibrio w (T = K) Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Componente (w) Corrida Corrida Corrida Valor promedio w Desviación estándar de w Agua 0,0028 0,0027 0,0027 0,0027 0,0001 Gasolina 0,9905 0,9929 0,9929 0,9921 0,0011 Agua 0,0036 0,0030 0,0025 0,0030 0,0005 Gasolina 0,9786 0,9881 0,9953 0,9873 0,0068 Agua 0,0036 0,0040 0,0036 0,0037 0,0002 Gasolina 0,9786 0,9738 0,9786 0,9770 0,0022 Agua 0,0044 0,0052 0,0044 0,0047 0,0004 Gasolina 0,9667 0,9547 0,9667 0,9627 0,0056 Agua 0,0077 0,0069 0,0077 0,0074 0,0004 Gasolina 0,9190 0,9309 0,9190 0,9229 0,0056 Agua 0,0108 0,0108 0,0111 0,0109 0,0002 Gasolina 0,8737 0,8737 0,8689 0,8721 0,0022 Agua 0,0187 0,0182 0,0176 0,0182 0,0004 Gasolina 0,8185 0,8247 0,8333 0,8255 0,0061 Agua 0,8206 0,8123 0,8189 0,8172 0,0036 Gasolina 0,0050 0,0051 0,0050 0,0051 0,0000 Agua 0,5753 0,5732 0,5753 0,5746 0,0010 Gasolina 0,0109 0,0110 0,0109 0,0110 0,0000 Agua 0,4245 0,4360 0,4245 0,4283 0,0054 Gasolina 0,0162 0,0158 0,0162 0,0161 0,0002 Agua 0,2882 0,2808 0,2783 0,2824 0,0042 Gasolina 0,0403 0,0446 0,0460 0,0436 0,0024 Agua 0,2450 0,2524 0,2462 0,2479 0,0032 Gasolina 0,0655 0,0612 0,0648 0,0638 0,0019 Agua 0,1404 0,1391 0,1404 0,1399 0,0006 Gasolina 0,1873 0,1902 0,1873 0,1883 0,0014 Agua 0,1283 0,1276 0,1264 0,1274 0,0008 Gasolina 0,2152 0,2167 0,2197 0,2172 0,

109 Tabla I.21.- Fracción masa en el ELL del sistema gasolina sintética etanol agua a T = K Fracción masa componente en equilibrio w (T = K) Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Componente (w) Corrida Corrida Corrida Valor promedio w Desviación estándar de w Agua 0,0041 0,0044 0,0035 0,0040 0,0004 Gasolina 0,9912 0,9862 0,9989 0,9921 0,0052 Agua 0,0054 0,0042 0,0044 0,0047 0,0005 Gasolina 0,9735 0,9887 0,9862 0,9828 0,0067 Agua 0,0073 0,0073 0,0076 0,0074 0,0002 Gasolina 0,9481 0,9481 0,9430 0,9464 0,0024 Agua 0,0082 0,0091 0,0081 0,0085 0,0005 Gasolina 0,9354 0,9227 0,9366 0,9316 0,0063 Agua 0,0105 0,0110 0,0116 0,0110 0,0005 Gasolina 0,9049 0,8973 0,8897 0,8973 0,0062 Agua 0,0139 0,0139 0,0129 0,0135 0,0004 Gasolina 0,8592 0,8592 0,8719 0,8634 0,0060 Agua 0,0164 0,0164 0,0164 0,0164 0,0000 Gasolina 0,8267 0,8267 0,8267 0,8267 0,0000 Agua 0,8488 0,8439 0,8555 0,8494 0,0048 Gasolina 0,0072 0,0073 0,0072 0,0072 0,0000 Agua 0,5901 0,5722 0,5722 0,5782 0,0085 Gasolina 0,0201 0,0206 0,0206 0,0205 0,0002 Agua 0,4286 0,4107 0,4286 0,4227 0,0085 Gasolina 0,0248 0,0253 0,0248 0,0250 0,0002 Agua 0,3354 0,3306 0,3306 0,3322 0,0023 Gasolina 0,0428 0,0443 0,0443 0,0438 0,0007 Agua 0,2569 0,2504 0,2461 0,2511 0,0044 Gasolina 0,0774 0,0822 0,0854 0,0817 0,0033 Agua 0,1683 0,1693 0,1683 0,1686 0,0005 Gasolina 0,1679 0,1659 0,1679 0,1673 0,0010 Agua 0,1533 0,1523 0,1533 0,1530 0,0005 Gasolina 0,1962 0,1982 0,1962 0,1969 0,

110 Tabla I.22.- Fracción masa en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K Fracción masa componente en equilibrio w (T = K) Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Componente (w) Corrida Corrida Corrida Valor promedio w Desviación estándar de w Agua 0,0018 0,0017 0,0016 0,0017 0,0001 Gasolina 0,9902 0,9930 0,9957 0,9930 0,0022 Agua 0,0019 0,0019 0,0021 0,0020 0,0001 Gasolina 0,9875 0,9875 0,9820 0,9856 0,0026 Agua 0,0022 0,0025 0,0023 0,0024 0,0001 Gasolina 0,9792 0,9710 0,9765 0,9756 0,0034 Agua 0,0033 0,0038 0,0033 0,0035 0,0002 Gasolina 0,9490 0,9353 0,9490 0,9444 0,0065 Agua 0,0050 0,0050 0,0048 0,0049 0,0001 Gasolina 0,9023 0,9023 0,9078 0,9041 0,0026 Agua 0,0058 0,0050 0,0048 0,0052 0,0005 Gasolina 0,8776 0,9023 0,9078 0,8959 0,0131 Agua 0,0042 0,0034 0,0042 0,0040 0,0004 Gasolina 0,8707 0,8772 0,8707 0,8729 0,0031 Agua 0,8508 0,8579 0,8508 0,8532 0,0034 Gasolina 0,0058 0,0057 0,0058 0,0058 0,0001 Agua 0,7601 0,7523 0,7523 0,7549 0,0037 Gasolina 0,0049 0,0051 0,0051 0,0050 0,0001 Agua 0,4327 0,4483 0,4327 0,4379 0,0073 Gasolina 0,0137 0,0132 0,0137 0,0135 0,0002 Agua 0,3695 0,3648 0,3695 0,3679 0,0022 Gasolina 0,0198 0,0207 0,0198 0,0201 0,0004 Agua 0,2218 0,2202 0,2218 0,2212 0,0007 Gasolina 0,0895 0,0913 0,0895 0,0901 0,0008 Agua 0,1548 0,1531 0,1531 0,1536 0,0008 Gasolina 0,1618 0,1655 0,1655 0,1642 0,0017 Agua 0,1325 0,1359 0,1325 0,1337 0,0016 Gasolina 0,2097 0,2024 0,2097 0,2073 0,

111 Tabla I.23.- Fracción masa en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K Fracción masa componente en equilibrio w (T = K) Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Componente (w) Corrida Corrida Corrida Valor promedio w Desviación estándar de w Agua 0,0026 0,0025 0,0030 0,0027 0,0002 Gasolina 0,9915 0,9946 0,9854 0,9905 0,0038 Agua 0,0031 0,0033 0,0031 0,0032 0,0001 Gasolina 0,9823 0,9792 0,9823 0,9813 0,0015 Agua 0,0036 0,0033 0,0036 0,0035 0,0001 Gasolina 0,9730 0,9792 0,9730 0,9751 0,0029 Agua 0,0042 0,0039 0,0039 0,0040 0,0001 Gasolina 0,9607 0,9669 0,9669 0,9648 0,0029 Agua 0,0058 0,0058 0,0055 0,0057 0,0001 Gasolina 0,9300 0,9300 0,9361 0,9320 0,0029 Agua 0,0084 0,0080 0,0084 0,0083 0,0002 Gasolina 0,8850 0,8890 0,8850 0,8864 0,0019 Agua 0,0103 0,0099 0,0099 0,0100 0,0002 Gasolina 0,8650 0,8690 0,8690 0,8677 0,0019 Agua 0,8300 0,8270 0,8300 0,8290 0,0014 Gasolina 0,0058 0,0059 0,0058 0,0058 0,0000 Agua 0,7025 0,7129 0,7198 0,7117 0,0071 Gasolina 0,0052 0,0049 0,0047 0,0050 0,0002 Agua 0,5810 0,5810 0,5776 0,5799 0,0016 Gasolina 0,0089 0,0089 0,0090 0,0089 0,0000 Agua 0,4257 0,4293 0,4257 0,4269 0,0017 Gasolina 0,0065 0,0055 0,0065 0,0061 0,0005 Agua 0,2039 0,1952 0,1952 0,1981 0,0041 Gasolina 0,1198 0,1304 0,1304 0,1269 0,0050 Agua 0,1308 0,1353 0,1353 0,1338 0,0021 Gasolina 0,2334 0,2244 0,2244 0,2274 0,0042 Agua 0,1110 0,1128 0,1173 0,1137 0,0026 Gasolina 0,2730 0,2694 0,2604 0,2676 0,

112 Tabla I.24.- Fracción masa en el ELL del sistema gasolina Magna etanol agua a T = K Fase Gasolina sintética Agua Línea de Unión Componente (w) Fracción masa componente en equilibrio w (T = K) Corrida Corrida Corrida Valor promedio w Desviación estándar de w Agua 0,0039 0,0039 0,0039 0,0039 0,0000 Gasolina 0,9916 0,9916 0,9916 0,9916 0,0000 Agua 0,0044 0,0043 0,0043 0,0043 0,0001 Gasolina 0,9820 0,9844 0,9844 0,9836 0,0011 Agua 0,0045 0,0047 0,0045 0,0046 0,0001 Gasolina 0,9796 0,9772 0,9796 0,9788 0,0011 Agua 0,0047 0,0053 0,0050 0,0050 0,0003 Gasolina 0,9772 0,9653 0,9701 0,9709 0,0049 Agua 0,0063 0,0059 0,0063 0,0061 0,0002 Gasolina 0,9462 0,9534 0,9462 0,9486 0,0034 Agua 0,0084 0,0083 0,0090 0,0085 0,0003 Gasolina 0,8982 0,8993 0,8925 0,8967 0,0030 Agua 0,0101 0,0104 0,0105 0,0103 0,0002 Gasolina 0,8812 0,8778 0,8767 0,8786 0,0019 Agua 0,8405 0,8417 0,8430 0,8417 0,0010 Gasolina 0,0063 0,0063 0,0063 0,0063 0,0000 Agua 0,6516 0,6552 0,6552 0,6540 0,0017 Gasolina 0,0110 0,0108 0,0108 0,0109 0,0001 Agua 0,4925 0,4889 0,4925 0,4913 0,0017 Gasolina 0,0206 0,0208 0,0206 0,0206 0,0001 Agua 0,3452 0,3486 0,3521 0,3486 0,0028 Gasolina 0,0406 0,0396 0,0386 0,0396 0,0008 Agua 0,1957 0,1916 0,1916 0,1930 0,0019 Gasolina 0,1266 0,1354 0,1354 0,1324 0,0041 Agua 0,1659 0,1574 0,1574 0,1602 0,0040 Gasolina 0,1627 0,1852 0,1852 0,1777 0,0106 Agua 0,1279 0,1153 0,1237 0,1223 0, Gasolina 0,2638 0,2975 0,2750 0,2787 0,0140 Anexo II Curvas de calibración gasolina sintética Índice de refracción

113 Indice de Refracción Indice de Refracción Anexo II Curvas de Calibración Sistemas gasolina etanol agua - Sistema Gasolina sintética Fracción masa de Agua - Índice de Refracción 1,44 1,42 1,4 1,38 1,36 Series1 1,34 1,32 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Agua Fracción Masa Figura II.1 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 1,44 1,42 Fracción masa Gasolina sintética - Indice de refracción 1,4 1,38 1,36 Series1 1,34 1,32 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Fracción masa gasolina sintética Figura II.2 Curva calibración fracción masa gasolina sintética Índice de refracción a K

114 ïndice de refracción ïndice de refracción Fracción masa Agua - Índice de Refracción 1,42 1,41 1,4 1,39 1,38 1,37 1,36 1,35 1,34 1,33 1,32 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Fracción masa Agua Figura II.3 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 1,42 1,41 1,4 1,39 Fracción masa gasolina sintética - índice de refracción 1,38 1,37 1,36 1,35 1,34 1,33 1,32 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Fracción masa gasolina sintética Figura II.4 Curva calibración fracción masa gasolina sintética Índice de refracción a K

115 Índice de refracción Índice de refracción 1,42 1,41 1,4 1,39 1,38 1,37 1,36 1,35 1,34 1,33 1,32 Fracción masa de Agua - Índice de Refracción 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Fracción masa Agua Figura II.5 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 1,42 1,41 1,4 1,39 1,38 1,37 1,36 1,35 1,34 1,33 1,32 Fracción masa gasolina sintética - Índice de refracción 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Fracción masa gasolina sintética Figura II.6 Curva calibración fracción masa gasolina sintética Índice de refracción a K

116 Índice de refracción Índice de refracción Curvas de calibración Gasolina Magna Índice de refracción 1,44 Fracción masa Agua - Índice de Refracción 1,42 1,4 1,38 1,36 1,34 1,32 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Fracción masa Agua Figura II.7 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 1,44 Fracción masa gasolina Magna - Índice de refracción 1,42 1,4 1,38 1,36 1,34 1,32 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Fracción masa Gasolina Magna Figura II.8 Curva calibración fracción masa gasolina Magna Índice de refracción a K

117 Índice de refracción Índice de refracción Fracción masa Agua -Índice de refracción 1,4300 1,4200 1,4100 1,4000 1,3900 1,3800 1,3700 1,3600 1,3500 1,3400 1,3300 1,3200 0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 1,2000 Fracción masa Agua Figura II.9 Curva calibración fracción masa Agua Índice de refracción a K 1,4300 1,4200 1,4100 1,4000 1,3900 1,3800 1,3700 1,3600 1,3500 1,3400 1,3300 Fracción masa gasolina Magna -Índice de refracción 1,3200 0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 1,2000 Fracción masa Agua Figura II.10 Curva calibración fracción masa gasolina Magna Índice de refracción a K

118 Índice de refracción Índice de refracción Fracción masa agua - índice de refracción 1,4300 1,4200 1,4100 1,4000 1,3900 1,3800 1,3700 1,3600 1,3500 1,3400 1,3300 1,3200 0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 1,2000 Fracción masa agua Figura II.11 Curva calibración fracción masa agua Índice de refracción a K 1,4300 1,4200 1,4100 1,4000 1,3900 1,3800 1,3700 1,3600 1,3500 1,3400 1,3300 Fracción masa gasolina Magna - índice de refracción 1,3200 0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 1,2000 Fracción masa agua Figura II.12 Curva calibración fracción masa gasolina Magna Índice de refracción a K

119 Anexo III III. 1 Procedimiento determinación del índice de refracción Para medir el índice de refracción se utilizará un refractómetro Erma modelo 16044, por medio del siguiente procedimiento: - Ajustar la escala del refractómetro. - Comprobar que el prisma este limpio. Utilizar una pipeta para aplicar su muestra líquida al prisma. Tener cuidado de no tocar el prisma con el extremo de la pipeta, esto puede rasguñar el cristal suave del prisma. - Colocar de 2 a 3 gotas de solución en el centro de la superficie del prisma. - Cerrar cuidadosamente el prisma secundario. - Encender la lámpara usando el interruptor en el lado izquierdo. Ajustarla lámpara para asegurar el brillo adecuado en el prisma de medición. - Observar por el ocular, girar la perilla de compensación de color hasta que aparezca una línea clara y definida en el campo de visión. - Girar la perilla de medición alineando la línea delimitadora con las líneas de intersección (ajuste claro y oscuro al centro) - Mover la palanca de la parte inferior izquierda y leer en la escala superior el índice de refracción y repetir la operación en función del número de soluciones a usar. Registrar el índice de refracción. Después leer el termómetro y registrarla temperatura. - Después de terminar, limpiar el refractómetro III. 2 Procedimiento de determinación de composición mediante Cromatografía de gases Para la determinación de la concentración de cada componente en cada una de las fases en equilibrio de los sistemas analizados, se utilizará la técnica del estándar interno. Se prepararan varias muestras de diferente concentración y composición conocida en el intervalo totalmente miscible con el objeto de cubrir el intervalo de concentración en el que se espera determinar la región de medición del equilibrio líquido - líquido. Para la preparación de la mezclas de concentración conocida se utilizan viales de 1 ml de capacidad. En los viales se coloca el estándar interno con una masa constante de 0,2 gramos

120 que se debe medir con una balanza analítica que permita medir hasta la décima de miligramo y después se agregan los demás componentes del sistema a estudiar con ayuda de una jeringa en cada vial. Los sistema se preparan de tal manera que cubra todo el intervalo de medición para los análisis de fases en equilibrio, Se sugiere tentativamente preparar 14 mezclas para realizar la curva de calibración de los sistema ternarios para los sistemas formados por benceno ciclohexano y etanol acuoso. Una vez que se preparen las mezclas, se agitan perfectamente para que sean homogéneas y posteriormente se realiza el análisis en el cromatógrafo de gases. De cada muestra de composición conocida se realizan tres inyecciones al cromatógrafo de gases para obtener el área de cada componente y el área del estándar interno para obtener la relación de áreas respectiva. De las pesadas se obtiene la relación de pesos de los componentes y del estándar interno. Con los cocientes de las áreas cromatograficas y de los pesos se hace el ajuste a una recta de la relación de áreas en función de la relación de pesos para cada componente y se debe tener un ajuste lineal

121 Anexo IV Análisis de reactivos y materias utilizadas IV.1 Análisis de composición de Gasolina (Magna Pemex, 2012)

122 Cromatograma de la gasolina Magna

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS 211612 TRANSFERENCIA DE MASA ACTIVIDAD 11 RECONOCIMIENTO UNIDAD 3 BOGOTA D.C. Extracción líquido - líquido La extracción líquido-líquido,

Más detalles

Destilación. Producto 1 más volátil que Producto 2 (P 0 1 > P0 2 ) Figura 1

Destilación. Producto 1 más volátil que Producto 2 (P 0 1 > P0 2 ) Figura 1 Destilación La destilación es una técnica que nos permite separar mezclas, comúnmente líquidas, de sustancias que tienen distintos puntos de ebullición. Cuanto mayor sea la diferencia entre los puntos

Más detalles

Extracción sólido-líquido

Extracción sólido-líquido Extracción sólido-líquido Objetivos de la práctica! Determinar la concentración de saturación del soluto en el disolvente en un sistema ternario arena-azúcar-agua, estableciendo la zona operativa del diagrama

Más detalles

Los gases combustibles pueden servir para accionar motores diesel, para producir electricidad, o para mover vehículos.

Los gases combustibles pueden servir para accionar motores diesel, para producir electricidad, o para mover vehículos. PIRÓLISIS 1. Definición La pirólisis se define como un proceso termoquímico mediante el cual el material orgánico de los subproductos sólidos se descompone por la acción del calor, en una atmósfera deficiente

Más detalles

Estudio de la evaporación

Estudio de la evaporación Estudio de la evaporación Volumen del líquido Tipo de líquido Superficie del recipiente Altura del recipiente Forma del recipiente Presencia de una sal disuelta Introducción Todos hemos observado que una

Más detalles

ENERGÍA ELÉCTRICA. Central térmica

ENERGÍA ELÉCTRICA. Central térmica ENERGÍA ELÉCTRICA. Central térmica La central térmica de Castellón (Iberdrola) consta de dos bloques de y 5 MW de energía eléctrica, y utiliza como combustible gas natural, procedente de Argelia. Sabiendo

Más detalles

Solubilidad. y se representa por.

Solubilidad. y se representa por. Solubilidad Solubilidad. La solubilidad mide la cantidad máxima de soluto capaz de disolverse en una cantidad definida de disolvente, a una temperatura determinada, y formar un sistema estable que se denomina

Más detalles

DESTILACIÓN DE UNA MEZCLA DE ETANOL-AGUA

DESTILACIÓN DE UNA MEZCLA DE ETANOL-AGUA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA Facultad de Ciencias Químicas Operaciones Unitarias II Práctica de Laboratorio DESTILACIÓN DE UNA MEZCLA DE ETANOL-AGUA Profesor.- Dr. Iván Salmerón Integrantes: Samantha

Más detalles

FERMENTACION ALCOHOLICA BIOETANOL

FERMENTACION ALCOHOLICA BIOETANOL FERMENTACION ALCOHOLICA BIOETANOL 1. Definición La fermentación puede definirse como un proceso de biotransformación en el que se llevan a cabo cambios químicos en un sustrato orgánico por la acción de

Más detalles

CAPITULO 4 FLUIDIZACIÓN EMPLEANDO VAPOR SOBRECALENTADO. Potter [10], ha demostrado en una planta piloto que materiales sensibles a la

CAPITULO 4 FLUIDIZACIÓN EMPLEANDO VAPOR SOBRECALENTADO. Potter [10], ha demostrado en una planta piloto que materiales sensibles a la 34 CAPITULO 4 FLUIDIZACIÓN EMPLEANDO VAPOR SOBRECALENTADO 4.1 Lecho fluidizado con vapor sobrecalentado Potter [10], ha demostrado en una planta piloto que materiales sensibles a la temperatura pueden

Más detalles

Ficha Técnica Biodiésel

Ficha Técnica Biodiésel Ficha Técnica Biodiésel 18 1. Qué es el Biodiésel? El biodiésel es un combustible de naturaleza renovable derivado de aceites vegetales o grasas animales y que puede ser utilizado como sustituto o complemento

Más detalles

LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA E INSTRUMENTAL 502503. GUÍA No 2.3- METODOS DE SEPARACIÓN POR DESTILACIÓN

LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA E INSTRUMENTAL 502503. GUÍA No 2.3- METODOS DE SEPARACIÓN POR DESTILACIÓN LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA E INSTRUMENTAL 502503 GUÍA No 2.3- METODOS DE SEPARACIÓN POR DESTILACIÓN I. EL PROBLEMA Dos líquidos completamente miscibles se pueden separar por métodos físicos llamados

Más detalles

Lubricantes a base de Polyalkylene Glycol (PAG) usados con HFC134a (R134a)

Lubricantes a base de Polyalkylene Glycol (PAG) usados con HFC134a (R134a) LUBRICANTES SINTÉTICOS PARA SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO ( SL AIR FREEZE LUBRICANT A & B ) Introducción En los países industrializados, la producción del refrigerante CFC12 (R12) cesó desde 1995 debido

Más detalles

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL ROSARIO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA CATEDRA DE QUIMICA GENERAL

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL ROSARIO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA CATEDRA DE QUIMICA GENERAL UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL ROSARIO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA CATEDRA DE QUIMICA GENERAL ESTUDIO DE LA SOLUBILIDAD Y LOS FACTORES QUE LA AFECTAN OBJETIVOS 1. Interpretar

Más detalles

La Absorción del Agua

La Absorción del Agua La Absorción del Agua Importancia del Agua en las Plantas Es el cons5tuyente principal del protoplasma celular, en ocasiones representa hasta el 95% del peso total de la planta. Es el solvente en el que

Más detalles

Lección 5. Las fuentes de contaminación del aire ambiental

Lección 5. Las fuentes de contaminación del aire ambiental Lección 5 Las fuentes de contaminación del aire ambiental Preguntas que se deben considerar Cuáles son las fuentes móviles? Cuáles son las fuentes estacionarias? Qué ejemplos existen de fuentes móviles

Más detalles

Informe del trabajo práctico nº7

Informe del trabajo práctico nº7 Informe del trabajo práctico nº7 Profesora : Lic. Graciela. Lic. Mariana. Alumnas: Romina. María Luján. Graciela. Mariana. Curso: Química orgánica 63.14 turno 1 OBJETIVOS Mostrar las propiedades que presentan

Más detalles

Dar a conocer la capacidad de disolución del agua frente a otras sustancias.

Dar a conocer la capacidad de disolución del agua frente a otras sustancias. MINISTERIO DE EDUCACION Actividad 1: Agua en la vida II. Laboratorio: Solubilidad del agua 1. Tema: AGUA DISOLVENTE UNIVERSAL 2. Objetivo: Dar a conocer la capacidad de disolución del agua frente a otras

Más detalles

Ablandamiento de agua mediante el uso de resinas de intercambio iónico.

Ablandamiento de agua mediante el uso de resinas de intercambio iónico. Ablandamiento de agua por intercambio iónica página 1 Ablandamiento de agua mediante el uso de resinas de intercambio iónico. (Fuentes varias) Algunos conceptos previos: sales, iones y solubilidad. Que

Más detalles

GAS NATURAL. 1 Qué es? 2 Cómo se formó?

GAS NATURAL. 1 Qué es? 2 Cómo se formó? GAS NATURAL Educadores Contenidos 1. Qué es?........................................ 1 2. Cómo se formó?................................... 1 3. Cómo se extrae?................................... 1 4.

Más detalles

Instalaciones de tratamiento de agua de alimentación de caldera

Instalaciones de tratamiento de agua de alimentación de caldera Instalaciones de tratamiento de agua de alimentación de caldera Introducción La calidad del agua de alimentación a la caldera repercute directamente sobre el buen funcionamiento de la misma así como sobre

Más detalles

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS OPERACIONES UNITARIAS II Dr. Iván Salmerón Ochoa REPORTE DE LABORATORIO: DESTILACIÓN FRACCIONADA AGUIRRE OLVERA OSCAR OSWALDO 232619 ARZATE

Más detalles

Equilibrio de fases en sistemas binarios y ternarios

Equilibrio de fases en sistemas binarios y ternarios Equilibrio de fases en sistemas binarios y ternarios. Equilibrio líquido-vapor Desviaciones positivas y negativas de la ley de Raoult. Las desviaciones son debidas a factores de origen molecular. Recordemos

Más detalles

www.autoexactomexico.com

www.autoexactomexico.com Análisis de los gases de escape de los motores de combustión interna El presente artículo explica los fundamentos básicos del análisis de gases de escape de un motor de combustión interna. Del resultado

Más detalles

CICLO CERRADO DEL MOTOR DE HIDRÓGENO

CICLO CERRADO DEL MOTOR DE HIDRÓGENO CICLO CERRADO DEL MOTOR DE HIDRÓGENO 19 de abril 2013 Antonio Arenas Vargas Rafael González López Marta Navas Camacho Coordinado por Ángel Hernando García Colegio Colón Huelva Lise Meitner ESCUELA TÉCNICA

Más detalles

CAPITULO 4 FLUIDIZACIÓN EMPLEANDO VAPOR SOBRECALENTADO. 4.1 Comparación del proceso de sacado con vapor sobrecalentado y aire.

CAPITULO 4 FLUIDIZACIÓN EMPLEANDO VAPOR SOBRECALENTADO. 4.1 Comparación del proceso de sacado con vapor sobrecalentado y aire. CAPITULO 4 FLUIDIZACIÓN EMPLEANDO VAPOR SOBRECALENTADO. 4.1 Comparación del proceso de sacado con vapor sobrecalentado y aire. El proceso de secado es una de las operaciones más importantes en la industria

Más detalles

Biocombustibles: energía del futuro

Biocombustibles: energía del futuro Biocombustibles: energía del futuro El ser humano, como todo ser vivo, depende del entorno para obtener energía. Previo al desarrollo industrial, el hombre utilizaba los animales, los vegetales, la fuerza

Más detalles

MÓDULO: GESTIÓN DE RESIDUOS TEMA: DESMINERALIZACIÓN

MÓDULO: GESTIÓN DE RESIDUOS TEMA: DESMINERALIZACIÓN MÓDULO: GESTIÓN DE RESIDUOS TEMA: DESMINERALIZACIÓN DOCUMENTACIÓN ELABORADA POR: NIEVES CIFUENTES MASTER EN INGENIERIÁ MEDIOAMBIENTAL Y GESTIÓN DEL AGUA ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. INTERCAMBIO IÓNICO 3.

Más detalles

LABORATORIO DE QUÍMICA FACULTAD DE FARMACIA CRISTALIZACIÓN.

LABORATORIO DE QUÍMICA FACULTAD DE FARMACIA CRISTALIZACIÓN. CRISTALIZACIÓN. Un compuesto orgánico cristalino está constituido por un empaquetamiento tridimensional de moléculas unidas principalmente por fuerzas de Van der Waals, que originan atracciones intermoleculares

Más detalles

MOTOR GAS. Karem Peña Lina Villegas Ana María Martínez Stefanny Caicedo 10B

MOTOR GAS. Karem Peña Lina Villegas Ana María Martínez Stefanny Caicedo 10B MOTOR GAS Karem Peña Lina Villegas Ana María Martínez Stefanny Caicedo 10B QUÉ ES? Es un motor alternativo es una máquina de combustión interna capaz de transformar la energía desprendida en una reacción

Más detalles

Deshidratación de gas natural con glicoles. Prof. Alexis Bouza Enero-Marzo 2009

Deshidratación de gas natural con glicoles. Prof. Alexis Bouza Enero-Marzo 2009 Deshidratación de gas natural con glicoles El gas natural es secado por lavado en contracorriente t con un solvente que tiene una fuerte afinidad por el agua. El solvente es usualmente un glicol. l El

Más detalles

Unidad II Sistemas Dispersos Elaborado por: Q.F.B. Guadalupe Echeagaray Herrera

Unidad II Sistemas Dispersos Elaborado por: Q.F.B. Guadalupe Echeagaray Herrera Química II (Química General y Orgánica) Unidad II Sistemas Dispersos Elaborado por: Sistemas Dispersos istemas Dispersos: Están constituidos por dos o más sustancias puras, unidas físicamente, (mezcladas).

Más detalles

CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA

CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA LA MATERIA CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA - Todo lo que existe en el universo está compuesto de Materia. - La Materia se clasifica en Mezclas y Sustancias Puras. - Las Mezclas son combinaciones de sustancias

Más detalles

II. METODOLOGÍA. El proceso de elaboración del biodiesel se constituye de siete pasos fundamentales: 6.1. DETERMINACIÓN DE LOS GRAMOS DE CATALIZADOR

II. METODOLOGÍA. El proceso de elaboración del biodiesel se constituye de siete pasos fundamentales: 6.1. DETERMINACIÓN DE LOS GRAMOS DE CATALIZADOR II. METODOLOGÍA 6. PROCESO DE ELABORACIÓN El proceso de elaboración del biodiesel se constituye de siete pasos fundamentales: 1. Determinación de los gramos de catalizador 2. Preparación del Metóxido de

Más detalles

Capítulo 6. Valoración respiratoria

Capítulo 6. Valoración respiratoria 498 Capítulo 6. Valoración respiratoria 6.19. La respiración. Intercambio gaseoso y modificaciones durante el esfuerzo 6.19 La respiración. Intercambio gaseoso y modificaciones durante el esfuerzo 499

Más detalles

Uso de combustibles fósiles: las centrales térmicas

Uso de combustibles fósiles: las centrales térmicas Uso de combustibles fósiles: las centrales térmicas Antonio Lozano, Félix Barreras LITEC, CSIC Universidad de Zaragoza Conceptos básicos Una central térmica es una instalación para la producción de energía

Más detalles

La electrólisis permite descomponer la Alúmina en aluminio y oxígeno.

La electrólisis permite descomponer la Alúmina en aluminio y oxígeno. LA OBTENCIÓN DEL ALUMINIO. La primera fase de la obtención del aluminio consiste en aislar la Alúmina (óxido de aluminio) de estos minerales. Para ello lo primero es triturar la Bauxita para obtener un

Más detalles

EL SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Dirección de Transporte CONAE

EL SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Dirección de Transporte CONAE EL SISTEMA DE COMBUSTIBLE DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA Dirección de Transporte CONAE El combustible es el elemento necesario para producir la potencia necesaria que mueve a un vehículo. En la actualidad

Más detalles

Sistema formado por varias substancias en el que a simple vista se distinguen los diferentes componentes.

Sistema formado por varias substancias en el que a simple vista se distinguen los diferentes componentes. PRINCIPIOS BASICOS Sistema homogéneo : ( DISOLUCIONES ) Sistema integrado por varias substancias no distinguibles a simple vista, pero que se pueden separar por procedimientos físicos. por Ejem. : cambios

Más detalles

PRÁCTICA 18 DIAGRAMA DE MISCIBILIDAD DEL SISTEMA AGUA-FENOL

PRÁCTICA 18 DIAGRAMA DE MISCIBILIDAD DEL SISTEMA AGUA-FENOL PRÁCTICA 18 DIAGRAMA DE MISCIBILIDAD DEL SISTEMA AGUA-FENOL OBJETIVOS Comprensión cualitativa del equilibrio líquido-líquido en un sistema binario con miscibilidad parcial. Observación de la separación

Más detalles

Capítulo I Fundamentos de procesos de destilación

Capítulo I Fundamentos de procesos de destilación 1.1.Introducción Capítulo I Fundamentos de procesos de destilación La destilación es el método de separación de sustancias químicas puras, más antiguo e importante que se conoce. La época más activa de

Más detalles

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA ESADOS DE AGREGACIÓN DE LA MAERIA. Propiedades generales de la materia La materia es todo aquello que tiene masa y volumen. La masa se define como la cantidad de materia de un cuerpo. Se mide en kg. El

Más detalles

DL CH12 Reactor químico combinado

DL CH12 Reactor químico combinado DL CH12 Reactor químico combinado Introducción La reacción química es la operación unitaria que tiene por objeto distribuir de una forma distinta los átomos de unas moléculas (compuestos reaccionantes

Más detalles

TEMA 4 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS VOLUMÉTRICO

TEMA 4 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS VOLUMÉTRICO TEMA 4 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS VOLUMÉTRICO Las valoraciones se emplean extensivamente en Química Analítica para la cuantificación de diversas especies químicas. En este tema se describen los principios

Más detalles

UNIDAD 3: SOLUCIONES

UNIDAD 3: SOLUCIONES UNIDAD 3: SOLUCIONES 1 Las soluciones son mezclas homogéneas. Estas constan de dos o más componentes en una única fase, por ejemplo agua con sal de cocina, o azúcar en agua Para estudiar o trabajar con

Más detalles

CALCULOS EN DESTILACION CONTINUA PARA SISTEMAS BINARIOS UTILIZANDO HOJA DE CALCULO EXCEL

CALCULOS EN DESTILACION CONTINUA PARA SISTEMAS BINARIOS UTILIZANDO HOJA DE CALCULO EXCEL CALCULOS EN DESTILACION CONTINUA PARA SISTEMAS BINARIOS UTILIZANDO HOJA DE CALCULO EXCEL M. Otiniano. Departamento de Operaciones Unitarias. Facultad de Química e Ingeniería Química. Universidad Nacional

Más detalles

Completar: Un sistema material homogéneo constituido por un solo componente se llama.

Completar: Un sistema material homogéneo constituido por un solo componente se llama. IES Menéndez Tolosa 3º ESO (Física y Química) 1 Completar: Un sistema material homogéneo constituido por un solo componente se llama. Un sistema material homogéneo formado por dos o más componentes se

Más detalles

MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA LA INSTALACION Y CONTROL DE ECO-CAR

MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA LA INSTALACION Y CONTROL DE ECO-CAR MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA LA INSTALACION Y CONTROL DE ECO-CAR A/ INSTALACION. Para una óptima instalación del dispositivo Eco-car se deben observar las siguientes pautas: 1.- El dispositivo debe estar

Más detalles

Tema 6 Diagramas de fase.

Tema 6 Diagramas de fase. Tema 6 Diagramas de fase. Los materiales en estado sólido pueden estar formados por varias fases. La combinación de estas fases define muchas de las propiedades que tendrá el material. Por esa razón, se

Más detalles

2.3 SISTEMAS HOMOGÉNEOS.

2.3 SISTEMAS HOMOGÉNEOS. 2.3 SISTEMAS HOMOGÉNEOS. 2.3.1 DISOLUCIONES. Vemos que muchos cuerpos y sistemas materiales son heterogéneos y podemos observar que están formados por varias sustancias. En otros no podemos ver que haya

Más detalles

Electrólisis. Electrólisis 12/02/2015

Electrólisis. Electrólisis 12/02/2015 Electrólisis Dr. Armando Ayala Corona Electrólisis La electrolisis es un proceso mediante el cual se logra la disociación de una sustancia llamada electrolito, en sus iones constituyentes (aniones y cationes),

Más detalles

Guía de resistencia química para polietileno de alta densidad

Guía de resistencia química para polietileno de alta densidad Guía de resistencia química para polietileno de alta densidad Calidad, resistencia y capacidad a gran escala Más y mejor agua. I. Consideraciones importantes Tabla de contenido I. Consideraciones importantes

Más detalles

Determinación del equivalente eléctrico del calor

Determinación del equivalente eléctrico del calor Determinación del equivalente eléctrico del calor Julieta Romani Paula Quiroga María G. Larreguy y María Paz Frigerio julietaromani@hotmail.com comquir@ciudad.com.ar merigl@yahoo.com.ar mapaz@vlb.com.ar

Más detalles

PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA DESTILACIÓN ALCOHÓLICA DE UNA BEBIDA COMERCIAL

PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA DESTILACIÓN ALCOHÓLICA DE UNA BEBIDA COMERCIAL PRÁCTICA DE LABORATORIO DE QUÍMICA DESTILACIÓN ALCOHÓLICA DE UNA BEBIDA COMERCIAL 1. OBJETIVOS. Determinar el contenido alcohólico en una bebida comercial. Determinar la temperatura a la cual se separa

Más detalles

Reducción del consumo de agua en la producción de papel a partir de papel recuperado

Reducción del consumo de agua en la producción de papel a partir de papel recuperado 51 Reducción del consumo de agua en la producción de papel a partir de papel recuperado 1. RESUMEN La empresa S.A. Industrias Celulosa Aragonesa (SAICA) ha puesto en marcha, en sus fábricas ubicadas en

Más detalles

Objetivo General: dar conocer la importancia y el funcionamiento de estos autos eléctricos.

Objetivo General: dar conocer la importancia y el funcionamiento de estos autos eléctricos. Carros Eléctricos Planteamiento: son los autos que fueron creados con el fin de proteger el medio ambiente, también evita la contaminación acústica ya que el motor de estos autos no hacen tanto ruido como

Más detalles

A continuación se presenta los resultados obtenidos en las pruebas realizadas en

A continuación se presenta los resultados obtenidos en las pruebas realizadas en 6.0 RESULTADOS, COMPARACIÓN Y ANALISIS. 6.1 PERMEABILIDAD. A continuación se presenta los resultados obtenidos en las pruebas realizadas en el laboratorio para la determinación del coeficiente de permeabilidad

Más detalles

FÍSICA Y QUÍMICA 3º E.S.O. - Repaso 3ª Evaluación GAS LÍQUIDO SÓLIDO

FÍSICA Y QUÍMICA 3º E.S.O. - Repaso 3ª Evaluación GAS LÍQUIDO SÓLIDO Nombre echa de entrega ÍSICA Y QUÍMICA 3º E.S.O. - Repaso 3ª Evaluación. El aire, es materia? Por qué? Las propiedades fundamentales de la materia son la masa (cantidad de materia, expresada en kg en el

Más detalles

Actividad: Qué es la anomalía del agua?

Actividad: Qué es la anomalía del agua? Nivel: 1º Medio Subsector: Ciencias químicas Unidad temática: El agua Actividad: Seguramente ya has escuchado sobre la anomalía del agua. Sabes en qué consiste y qué es algo anómalo? Se dice que algo es

Más detalles

[1] Si se analiza en un perfil del suelo la distribución vertical del agua en profundidad

[1] Si se analiza en un perfil del suelo la distribución vertical del agua en profundidad 1. INTRODUCCIÓN 1.1. MARCO TEÓRICO Distribución vertical del agua en el suelo [1] Si se analiza en un perfil del suelo la distribución vertical del agua en profundidad Figura 1 se pueden distinguir la

Más detalles

Capítulo 1 Uso sostenible de la energía

Capítulo 1 Uso sostenible de la energía Capítulo 1 Uso sostenible de la energía El consumo de energía ha ido incrementando a lo largo de los siglos desde principios de la revolución industrial, hace 250 años. Al mismo tiempo, la población mundial

Más detalles

Catalizadores. Posible relación con el incendio de vehículos. calor generado en su interior.

Catalizadores. Posible relación con el incendio de vehículos. calor generado en su interior. J. A. Rodrigo Catalizadores En general, los fabricantes de automóviles y de catalizadores suelen aconsejar o recomendar a los usuarios a través del Manual de Instrucciones del vehículo, advertencias como:

Más detalles

TEMA 8: SISTEMA DE COSTES POR PROCESOS. INDICE. 1.- Caracteristicas generales de los sistemas de costes por procesos.

TEMA 8: SISTEMA DE COSTES POR PROCESOS. INDICE. 1.- Caracteristicas generales de los sistemas de costes por procesos. Costes y Sistemas de Costes. Profesor: Jose Ignacio González Gómez. Página 1 de 6 TEMA 8: SISTEMA DE COSTES POR PROCESOS. INDICE 1.- CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS SIS TEMAS DE COSTES POR PROCESOS...1

Más detalles

CAPÍTULO III RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

CAPÍTULO III RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS CAPÍTULO III RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS Para el proceso de purificación del aceite, se pudo observar, en el momento del filtrado algunas partículas sólidas retenidas en los diferentes filtros

Más detalles

Potenciales de optimización de reacciones de laboratorio -

Potenciales de optimización de reacciones de laboratorio - Potenciales de optimización de reacciones de laboratorio - Reglas básicas para síntesis sostenibles En el curso de la investigación sobre algunas reaccione incluidas en NOP se han podido identificar algunos

Más detalles

El plan de clase sobre el efecto invernadero y el sistema climático global

El plan de clase sobre el efecto invernadero y el sistema climático global Para los docentes El plan de clase sobre el efecto invernadero y el sistema climático global El siguiente plan de clase se diseñó para ser usado con la sección de Cambio Climático del sitio web La evidencia

Más detalles

Estas propiedades toman el nombre de CONSTANTES FISICAS porque son prácticamente invariables características de la sustancia.

Estas propiedades toman el nombre de CONSTANTES FISICAS porque son prácticamente invariables características de la sustancia. DETERMINACION DE LAS CONSTANTES FISICAS I. OBJETIVOS - Determinar el punto de ebullición y el punto de fusión con la finalidad de identificar a un compuesto orgánico. II. MARCO TEORICO: CONSTANTES FISICAS:

Más detalles

MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE CONTAMINANTES DEL AIRE

MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE CONTAMINANTES DEL AIRE CAPÍTULO 8 MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE CONTAMINANTES DEL AIRE Fuente: National Geographic - Noviembre 2000 INTRODUCCIÓN La medición de los contaminantes sirve para varias funciones tales como: Provee un criterio

Más detalles

RECTIFICACIÓN DE MEZCLAS BINARIAS EN COLUMNAS DE PLATOS

RECTIFICACIÓN DE MEZCLAS BINARIAS EN COLUMNAS DE PLATOS Prácticas docentes en la COD: 10-71 RECTIFICACIÓN DE MEZCLAS BINARIAS EN COLUMNAS DE PLATOS INTRODUCCIÓN Las operaciones básicas que se llevan a cabo en la industria química, implican en la mayoría de

Más detalles

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS OPERACIONES UNITARIAS ll Ensayo Integrantes: Areli Prieto Velo 232644 Juan Carlos Calderón Villa 232654 Víctor Gutiérrez 245369 Fernando

Más detalles

QUÍMICA de 2º de BACHILLERATO QUÍMICA DEL CARBONO

QUÍMICA de 2º de BACHILLERATO QUÍMICA DEL CARBONO QUÍMICA de 2º de BACHILLERATO QUÍMICA DEL CARBONO EJERCICIOS RESUELTOS QUE HAN SIDO PROPUESTOS EN LOS EXÁMENES DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A ESTUDIOS UNIVERSITARIOS EN LA COMUNIDAD DE MADRID (1996 2013) DOMINGO

Más detalles

2. Redes de Medición de la Calidad del Aire

2. Redes de Medición de la Calidad del Aire 2. Redes de Medición de la Calidad del Aire Una red de medición de la calidad del aire es parte de un Sistema de Medición de Calidad del aire, SMCA. Es importante mencionar que un SMCA puede incluir una

Más detalles

LA MATERIA Materia sustancias. Propiedades Propiedades generales. Propiedades características. Densidad

LA MATERIA Materia sustancias. Propiedades Propiedades generales. Propiedades características. Densidad LA MATERIA La materia son todos los sólidos, líquidos, gases que nos rodean (los árboles, los perros, el agua, una mesa de madera, aire, las personas, una silla de hierro, el refresco de una botella, las

Más detalles

Los vehículos eléctricos

Los vehículos eléctricos Los vehículos eléctricos Loreto Inés Roás Valera U n i v e r s i d a d A n t o n i o d e N e b r i j a 2 5 / 1 1 / 2 0 1 1 1 ÍNDICE Introducción 2 Medio ambiente 3 Eficiencia energética 4 Consumo 4 Sistema

Más detalles

LUBRICANTES VOLVO MÁXIMA POTENCIA Y EFICIENCIA EN SU MOTOR

LUBRICANTES VOLVO MÁXIMA POTENCIA Y EFICIENCIA EN SU MOTOR LUBRICANTES VOLVO MÁXIMA POTENCIA Y EFICIENCIA EN SU MOTOR LUBRICANTES RECAMBIO GENUINO VOLVO Qué nos hace diferente del resto de lubricantes del mercado? La exclusividad y la dedicación a los equipos

Más detalles

atmosférico es mayor; más aún, si las posibilidades de reciclado natural de mismo se reducen al disminuir los bosques y la vegetación en general.

atmosférico es mayor; más aún, si las posibilidades de reciclado natural de mismo se reducen al disminuir los bosques y la vegetación en general. TODAS LAS PREGUNTAS SON DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA. RESPONDA LAS PREGUNTAS 45 A 51 DE ACUERDO CON Ciclo del Carbono El ciclo del carbono es la sucesión de transformaciones que presenta el

Más detalles

ASIGNATURA: QUIMICA AGROPECUARIA (RB8002) GUÍA N 1: DESTILACION DE DISOLUCIONES

ASIGNATURA: QUIMICA AGROPECUARIA (RB8002) GUÍA N 1: DESTILACION DE DISOLUCIONES I. Presentación de la guía: ASIGNATURA: QUIMICA AGROPECUARIA (RB8002) GUÍA N 1: DESTILACION DE DISOLUCIONES Competencia: El alumno será capaz de ejecutar una técnica de separación y purificación de soluciones

Más detalles

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Constantemente, la ingeniería ha buscado diferentes caminos para desarrollar proyectos que presenten alta eficiencia con el menor daño producido al medio ambiente y hagan de nuestro

Más detalles

DISOLVENTE SOLUTO EJEMPLOS

DISOLVENTE SOLUTO EJEMPLOS SOLUCIONES Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Soluto solvente odisolvente. Las cantidades relativas de los componentes están determinadas por la concentración de una solución

Más detalles

CURSO INTERNACIONAL: PRODUCCION Y APROVECHAMIENTO ENERGETICO DE BIOMASA

CURSO INTERNACIONAL: PRODUCCION Y APROVECHAMIENTO ENERGETICO DE BIOMASA 1 CURSO INTERNACIONAL: PRODUCCION Y APROVECHAMIENTO ENERGETICO DE BIOMASA INFLUENCIA DEL SECADO DEL BAGAZO EN LA EFICIENCIA TERMICA DE GENERADORES DE VAPOR Ing. Rodolfo Santillán Heredia., M.S. CONTENIDO:

Más detalles

Práctica II: DENSIDAD Y HUMEDAD DEL AIRE

Práctica II: DENSIDAD Y HUMEDAD DEL AIRE Física Ambiental, I.T. Agrícola Práctica II: DENSIDAD Y HUMEDAD DEL AIRE Universidad de Huelva. Dpto. de Física Aplicada. Prácticas de Física Ambiental, I.T. Agrícola 1 3. Densidad y humedad del aire 3.1.

Más detalles

Normalización de soluciones de NaOH 0,1N y HCl 0,1N.

Normalización de soluciones de NaOH 0,1N y HCl 0,1N. Laboratorio N 1: Normalización de soluciones de NaOH 0,1N y HCl 0,1N. Objetivos: - Determinar la normalidad exacta de una solución de hidróxido de sodio aproximadamente 0,1 N, utilizando biftalato de potasio

Más detalles

La inertización de procesos industriales con recuperación de volátiles. Franz Bechtold Abelló Linde, S.A. Expoquimia 16 de noviembre de 2011

La inertización de procesos industriales con recuperación de volátiles. Franz Bechtold Abelló Linde, S.A. Expoquimia 16 de noviembre de 2011 La inertización de procesos industriales con recuperación de volátiles Franz Bechtold Abelló Linde, S.A. Expoquimia 16 de noviembre de 2011 Inertización de procesos La necesidad del uso de atmósferas inertes,

Más detalles

La finalidad del mismo fue conseguir separar las sales presentes en la salmuera con varios objetivos;

La finalidad del mismo fue conseguir separar las sales presentes en la salmuera con varios objetivos; LÍNEA DE INVESTIGACIÓN 1. Investigación a nivel piloto de la tecnología de recuperación de sales divalentes procedentes de salmueras. Caracterización y posibles usos de alternativas de las salmueras para

Más detalles

4 Pruebas y análisis del software

4 Pruebas y análisis del software 4 Pruebas y análisis del software En este capítulo se presentan una serie de simulaciones donde se analiza el desempeño de ambos sistemas programados en cuanto a exactitud con otros softwares que se encuentran

Más detalles

el calor cedido al medio disipante (generalmente el aire ambiente o agua) i W el trabajo necesario para que funcione el sistema.

el calor cedido al medio disipante (generalmente el aire ambiente o agua) i W el trabajo necesario para que funcione el sistema. Capítulo 1 Métodos frigoríficos 1. Introducción La refrigeración consiste en la extracción de calor de una sustancia que deseamos mantener a una temperatura inferior a la del medio ambiente. Para ello

Más detalles

TEMA 1 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS QUÍMICO

TEMA 1 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS QUÍMICO TEMA 1 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS QUÍMICO Este tema aporta una revisión panorámica del Análisis Químico, sus distintas vertientes y su terminología básica. La importancia de la Química Analítica queda plasmada

Más detalles

LA AGROINDUTRIA DE BIOCOMBUSTIBLES

LA AGROINDUTRIA DE BIOCOMBUSTIBLES LA AGROINDUTRIA DE BIOCOMBUSTIBLES Escuela de Ciencias Agropecuarias y ambientales FESAD Este material de autoestudio fue creado en el año 2007 para la asignatura de Fundamento de Agroindustria del programa

Más detalles

PIP 4º ESO IES SÉNECA TRABAJO EXPERIMENTAL EN FÍSICA Y QUÍMICA

PIP 4º ESO IES SÉNECA TRABAJO EXPERIMENTAL EN FÍSICA Y QUÍMICA MEZCLAS Las mezclas son agrupaciones de dos o más sustancias puras en proporciones variables. Si presentan un aspecto uniforme son homogéneas y también se denominan disoluciones, como la de azúcar en agua.

Más detalles

Diagrama de Fases Temperatura de Ebullición-Composición de una Mezcla

Diagrama de Fases Temperatura de Ebullición-Composición de una Mezcla Diagrama de Fases Temperatura de Ebullición-Composición de una Mezcla Líquida Binaria. Fundamentos teóricos. 1.- Equilibrios líquido-vapor en sistemas binarios: Disoluciones ideales. 2.- Diagramas de fase

Más detalles

ECONOMIZADORES. El Rol de un Economizador

ECONOMIZADORES. El Rol de un Economizador La creciente competencia que existe hoy día obliga a las empresas a buscar alternativas para reducir los costos operacionales de sus procesos productivos. Un costo de significativa importancia en la operación

Más detalles

ESTUDIO DEL CICLO DE RANKINE

ESTUDIO DEL CICLO DE RANKINE ESTUDIO DEL CICLO DE RANKINE 1. INTRODUCCIÓN El ciclo de Rankine es el ciclo ideal que sirve de base al funcionamiento de las centrales térmicas con turbinas de vapor, las cuales producen actualmente la

Más detalles

Aitor Mendikute Aiora Astorkia Olaia Golzarri Irati Agirregomezkorta

Aitor Mendikute Aiora Astorkia Olaia Golzarri Irati Agirregomezkorta Aitor Mendikute Aiora Astorkia Olaia Golzarri Irati Agirregomezkorta o La movilidad sostenible. o Los mayores problemas. o Evolución del consumo en el planeta. o El consumo de los diferentes medios de

Más detalles

10.8. Balances de carga y materia

10.8. Balances de carga y materia 10.8. Balances de carga y materia La determinación de la concentración de todas las especies en equilibrio de la disolución acuosa diluida de ácidos y bases se resume a un problema de N ecuaciones no lineales

Más detalles

Circuito RC, Respuesta a la frecuencia.

Circuito RC, Respuesta a la frecuencia. Circuito RC, Respuesta a la frecuencia. A.M. Velasco (133384) J.P. Soler (133380) O.A. Botina (13368) Departamento de física, facultad de ciencias, Universidad Nacional de Colombia Resumen. Se armó un

Más detalles

UTN-FRRo CATEDRA DE PROCESOS INDUSTRIALES PAG. 1

UTN-FRRo CATEDRA DE PROCESOS INDUSTRIALES PAG. 1 UTN-FRRo CATEDRA DE PROCESOS INDUSTRIALES PAG. 1 COQUIZACIÓN RETARDADA Objetivos: el procedimiento de coquización retardada se desarrolló para obtener por craqueo térmico (es decir, sin utilización de

Más detalles

1. INTRODUCCIÓN 1.1 INGENIERÍA

1. INTRODUCCIÓN 1.1 INGENIERÍA 1. INTRODUCCIÓN 1.1 INGENIERÍA Es difícil dar una explicación de ingeniería en pocas palabras, pues se puede decir que la ingeniería comenzó con el hombre mismo, pero se puede intentar dar un bosquejo

Más detalles

Servicio de Email Marketing

Servicio de Email Marketing Servicio de Email Marketing Cuando hablamos de Email marketing, es un envío Masivo de correos con permisos realizado por herramientas tecnológicas de correo electrónico, mediante el cual su anuncio estará

Más detalles

Trabajo Práctico N o 1

Trabajo Práctico N o 1 1 Trabajo Práctico N o 1 Soluciones y diluciones OBJETIVOS - Conocer todas las formas de indicar la concentración química de una solución. - Ser capaz de calcular la concentración de una solución a partir

Más detalles

Noticia: Se extiende el servicio de recogida de aceites vegetales usados

Noticia: Se extiende el servicio de recogida de aceites vegetales usados Noticia: Se extiende el servicio de recogida de aceites vegetales usados El servicio de recogida de aceites vegetales usados se extiende a 35 municipios de Ávila, Burgos, León, Salamanca y Zamora, con

Más detalles