discusiones nacl a diferentes concentraciones para curvas de congelacion

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Según Chira (2000), el descenso crioscópico, o depresión del punto de fusión, es la diferencia entre el punto de fusión de un solvente puro y una solución de éste con un soluto a una concentración dada. Es directamente proporcional a la molalidad del soluto, o más precisamente, a la actividad del soluto, según la siguiente ecuación: Descensocrioscópico =ixK F xactividad K f , es una propiedad coligativa. K f para el agua es 1.858 K.kg/mol lo que significa que por cada mol de soluto disuelto en un kilogramo de agua, la depresión del punto de fusión es de 1.858 kelvin. En el caso del descenso crioscópico se demuestra, para soluciones muy diluidas, que un soluto como la sacarosa (no disociable) reduce el punto de congelación del agua pura a razón de 1.86°C por cada mol/Kg. En condiciones similares, un electrolito como el NaCl, que totalmente disociado genera dos iones por molécula, reducirá el punto de congelación del agua en 2x1.86, es decir, 3.72ºC por mol/Kg (Latorre, 1996). Es decir, las propiedades coligativas mencionadas producen la diferencia entre las curvas de congelación de las soluciones binarias (cloruro de sodio y sacarosa). Esto se debe a la unión iónica que presenta las partículas de sal, la cual es muy fuerte y obviamente, se requiere mucha energía para poder separarlas.

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Ingeniería Agroindustrial

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Segn Chira (2000), el descenso crioscpico, o depresin del punto de fusin, es la diferencia entre el punto de fusin de un solvente puro y una solucin de ste con un soluto a una concentracin dada. Es directamente proporcional a la molalidad del soluto, o ms precisamente, a la actividad del soluto, segn la siguiente ecuacin:

Kf, es una propiedad coligativa. Kf para el agua es 1.858 K.kg/mol lo que significa que por cada mol de soluto disuelto en un kilogramo de agua, la depresin del punto de fusin es de 1.858 kelvin.En el caso del descenso crioscpico se demuestra, para soluciones muy diluidas, que un soluto como la sacarosa (no disociable) reduce el punto de congelacin del agua pura a razn de 1.86C por cada mol/Kg. En condiciones similares, un electrolito como el NaCl, que totalmente disociado genera dos iones por molcula, reducir el punto de congelacin del agua en 2x1.86, es decir, 3.72C por mol/Kg (Latorre, 1996).Es decir, las propiedades coligativas mencionadas producen la diferencia entre las curvas de congelacin de las soluciones binarias (cloruro de sodio y sacarosa). Esto se debe a la unin inica que presenta las partculas de sal, la cual es muy fuerte y obviamente, se requiere mucha energa para poder separarlas.Cuando se aade sal al agua, se disuelve en iones de sodio y cloro. Estos iones se unen con el hidrgeno y los iones de hidrxido de los que est hecha el agua, formando pequeas cantidades de cido hidroclrico, o HCl, e hidrxido de sodio, o NaOH. ste proceso provoca que algo del agua sea removida efectivamente del sistema, y ahora sea parte de un compuesto qumico diferente y, por lo tanto, no est disponible para el proceso de congelamiento. Debido a que hay menos agua para utilizar, la frecuencia de congelamiento disminuye, y el hielo en el sistema comienza a fundirse. Para poder retener el equilibrio, la temperatura se debe disminuir para acomodar el cambio en las frecuencias. La adicin de sal al agua por lo tanto disminuye el punto de congelamiento, removiendo algo de agua del proceso.Las soluciones que contienen pequeas cantidades de un soluto se congelan (o funden) a temperaturas inferiores a la temperatura de congelacin del solvente puro. Esta propiedad se utiliza a menudo para verificar la pureza de un producto slido que ha sido sintetizado en el laboratorio. Comparando el punto de fusin de la muestra con el punto de fusin del slido puro, se puede hacer un clculo aproximado de la cantidad de impurezas presente (Osorio, 2009).El descenso crioscpico o descenso del punto de congelacin de una solucin diluida depende de la concentracin de soluto y del tipo de solvente utilizado. Las propiedades que dependen principalmente del nmero de partculas disueltas en lugar de la naturaleza de estas partculas se llaman propiedades coligativas (Osorio, 2009).La determinacin del punto crioscpico se basa en el hecho de que las sustancia diluidas en un lquido puro provocan un descenso del punto de congelacin, el cual es directamente proporcional a la concentracin de soluto e inversamente proporcional a su peso molecular (Covenin, 1996)Figura 01:

Segn Lewis (1993), cuando se elimina energa del agua pura, la temperatura descender y a 0C el hielo empezar a separarse. La temperatura permanecer constante mientras el calor latente es eliminado hasta que toda el agua se congela. La temperatura del hielo descender entonces. Esto se ve representado por la Figura 01. La presencia de solutos disueltos en los alimentos tiende a complicar esta representacin. Puede ocurrir un sobre-enfriamiento, seguido por un incremento en la temperatura hasta que se forma el primer cristal de hielo y se vence el calor latente. Esto se representa por un periodo de parada trmica, cuando la mayor parte del agua se convierte en hielo. Figura 01: Curvas de Congelacin de distintas concentraciones de solucin de NaCl

Lo expuesto por Lewis (1993), se puede observar claramente en la Figura 2, en donde para cada concentracin de NaCl la temperatura disminuye generando el descenso crioscpico mencionado seguido por el aumento en la temperatura y es ah donde se forma el primer cristal y estn ubicados los puntos crioscpicos respectivos para cada concentracin de cloruro de sodio.Segn Ibarz (2005), la temperatura de congelacin es aquella en la cual empiezan a formarse los cristales de hielo; es decir, la temperatura en la que coexisten en equilibrio cristales de hielo y agua lquida. Para el agua pura esta temperatura corresponde 0C (273 K). Sin embargo el agua de los alimentos contiene slidos solubles, y es conocido que el efecto de estos slidos hace descender el punto de congelacin del agua. Por ello, la temperatura a la que se inicia la congelacin de las soluciones es inferior a 0C.TABLA 01: Resultados del punto crioscpico experimental en comparacin del punto crioscpico tericoSolucinPunto crioscpico experimental (C)Punto crioscpico terico (C)

Agua0-

NaCl 5%-2.4-3.75

NaCl 10%-6.3-7.77

NaCl 15%-9.7-9.79

Esto se confirma con los datos obtenidos del experimento realizado pues tal y como se puede observar en el Cuadro 1 el punto crioscpico del agua destilada pura result ser 0C y el punto de congelacin de las soluciones binarias de agua con cloruro de sodio fueron inferiores a la del agua pura, coincidiendo pues con lo menciona la teora de Alberto Ibarz. Cuando se enfra un disolucin comparando el comportamiento del agua pura con el de la disolucin, la fase slida no aparece hasta que la temperatura ha llegado a menos de 0C; lo que significa que la temperatura de congelacin de la disolucin es menor que la del agua pura. Este descenso de la temperatura de congelacin depende de la cantidad de soluto presente; cuanto ms soluto haya disuelto, menor ser la temperatura de congelacin (Connor, 1982).Cuadro 02: Observaciones durante la congelaciones de las diversas solucionesSolucin5 min15 min45 min60 min90 min120 min

Agua puraFina capa de hieloCapa de hielo, el recipiente est congelado y por el medio hay agua.Totalmente slido.

NaCl 5%No pasa nada.Capa de hielo, dentro del recipiente hay finas lminas de hieloTotalmente slido. Con gotas de agua por encimaTotalmente slido.

NaCl 10%No pasa nada.Nada.Capa muy fina de hielo, al meter la mano el agua est ms fra que sin sal.Fina capa de hielo.Capa de hielo, dentro del recipiente hay finas lminas de hieloTotalmente slido.

NaCl 15%No pasa nada.Nada.Capa muy fina de hielo, al meter la mano el agua est ms fra que sin sal.Fina capa de hielo.An queda agua por congelarse pero poca.Esta granizado.