taller coeficientes partición, adsorción

UniversidadMarianaFacultaddeIngeniera

ProgramadeingenieradeprocesosTransferenciadeMasa

TallerCoeficientesdeparticin,adsorcinDocente:AngelaSofaParra

Coeficientesdeparticin1. Calcule la concentracin de saturacin de oxgeno en agua a 25C y una presin de 1

atm, si la constante de Henry para este sistema es de 4.75 x 104 atm/mol L. Tenga en cuenta que el aire tiene una composicin molar de oxgeno del 21%. Adems calcule el coeficiente de particin aireagua ( ) y analice en qu fase tiende a estar ms el KO2aw oxgeno.

LaconstantedeHenryvienedadaporlasiguienteecuacin:

H = PvAair

CAwater

ElcoeficientedeparticinparaunasustanciaAenaireaguasecalcula:

KAaw = HRT

2. Calcular la concentracin de saturacin del dixido de carbono (CO2) en agua a una

temperatura de 30oC y una presin de 0.89 atm. Para ello asuma que la constante de Henry es 0.186 atm/fraccin mol y que la atmsfera tiene una concentracin de CO2 de 0.000365. Tenga en cuenta que la constante de Henry tambin puede expresarse delasiguientemanera:

H = PvAair

XAwater

Donde :fraccinmolardeAenaguaXAwater

3. Suponga que ha ocurrido un derrame de un compuesto orgnico voltil sobre una

porcin de suelo cuyo volumen es 200 ml (1% de fraccin orgnica y densidad de 2.1 g/cm3), el cual tiene un contenido en volumen de agua de 500 ml y est rodeado por 300 ml de aire. La temperatura del lugar es 25oC, el coeficiente de particin aireagua es 0.44 mientras que el coeficiente de particin octanolagua es 537. Estimar la distribucindelcontaminanteenlastresfases.

El coeficiente de particin sueloagua ( ) puede calcularse usando la siguiente Kd

A ecuacion:

Donde:

CoeficientedeparticinmateriaorgnicadelsueloaguaKOM : FraccindemateriaorgnicaenelsuelofOM :

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EL coeficiente de particin materia orgnica del sueloagua ( ) puede calcularse a KOM partirdelcoeficienteoctanolagua( )usandolosiguiente:Kow

Paraelcasodecompuestosorgnicosvoltilesa=1.01yb=0.72

Adsorcin

4. Se desea usar carbn activado para tratar un agua residual industrial con un contenido de demanda qumica de oxgeno (DQO) de 250 mg/L. En laboratorio se variaron las concentraciones de carbn activado y se midi la concentracin de DQOdespusdelprocesodeadsorcin,losresultadosfueronlossiguientes:

CB(mgDQO/L)qB(mgDQO/mgcarbnactivado)

4.7 0.0617.0 0.0739.31 0.09416.6 0.11832.5 0.13962.8 0.157

a. GrafiquelaisotermadeLangmuirydetermineelvalordelasconstantes yqB

sat .Keq b. Usando el mtodo grfico y analtico, determine el porcentaje de remocin de DQO

tras una sola etapa de adsorcin. Si el caudal de agua residual que descarga la industria es de 1 m3/d, que cantidad carbn activado ser necesaria para remover dichovalordeDQO?

c. Usando el mtodo grfico y analtico, Cuantas etapas sern necesarias para removeraproximadamenteel100%deDQO?