Entalpía de mezclas binarias - Wahl, Gualterio Alfonso (1954)
La finalidad concreta de la presente tesis sobre "Entalpíade Mezclas Binarias", es la obtención del Diagrama Entálpico (DE) parala mezcla binaria metanol-agua. La teoría y aplicación del (DE) pertenecen a la Termodinámica Técnica. En los fundamentos del (DE) se define y desarrolla brevemente la función de estado "Entalpía", hasta llegar a las fórmulas quepermiten calcularla para los cuerpos puros. Las propiedades de las mezclas binarias homogéneas o soluciones, sobre las cuales versa la tesis,se obtienen mediante las cantidades parciales molares, que se deducenpara la entalpía de la mezcla. Tratándose de soluciones no ideales, esnecesario la determinación experimental de la propiedad que se quiereconocer, ya que no es suficiente el conocimiento de los componentes puros. Los fenómenos térmicos al mezclar, que se describen acontinuación, son importantes por su intervención directa en el trazado del (DE). Se definen los calores integral molar, diferencial e intermedio de mezcla, seguidos por su representación gráfica y ejemplos numéricos. El trabado mínimo de separación de la mezcla en sus componentes puros o en soluciones de diferente concentración, se puede calcular mediante una transformación ideal, reversible, equivalente a una destilación isotérmica. Su valor resulta pequeño comparado con las operaciones reales para el mimo fin. La destilación convierte la mezclahomogénea transitoriamente en sistema heterogéneo, cuyos grados delibertad fija la regla de fases. La destilación se puede representaren el (DE) en forms singularmente ilustrativa. Los datos necesarios para el trazado del (DE) son: Las entalpías de los componentes puros alestado líquido y gaseoso, los calores de mezcla en función de la composición y temperatura, y la composición del vapor en equilibrio con ellíquido en ebullición (en función de la composición) a la presión especificada para el (DE). En cuanto al agua, se encuentran todos los datosnecesarios en las tablas para vapor de agua. Para el metanol es necesariorecurrir a datos dispersos y aplicar las fórmulas obtenidas anteriormente. Los calores de mezcla sólo se conocen para 0°, 20° y 43°C. La determinación sistemática, que no ha sido efectuada todavía, constituye la parte experimental de la tesis. Los métodos y aparatos usados,resultado de múltiples ensayos preliminares, permiten medir el calor demezcla, variando la composición y temperatura entre los límites impuestos por las propiedades físicas de los componentes. A temperaturassuperiores a 65° C (ebullición del metanol a l atm.) se introduce unamodificación en el método usado, manteniendo los componentes antes demezclar, a temperaturas diferentes, siendo la del metanol 60° C. Estaes aplicable mientras el calor desarrollado al mezclar no eleve latemperatura de la mezcla hasta la ebullición. En tal caso se procedea la deteminación de los calores intermedios de mezcla, con ayuda delos cuales se pueden obtener gráficamente los valores buscados. Conlos resultados obtenidos se completan los datos necesarios y se indica el trazado del (DE). La aplicación del (DE) a la destilación porintermedio del calor de vaporización de la mezcla, permite llegar amétodos gráficos sencillos para calcular las cantidades de calor queintervienen. Finalmente se describen los principios de la rectificación continua, para cuya representación es particularmente útil el (DE), que da en forma gráfica la solución de múltiples problemas relacionados con este método de separación.