PRCTICA: Evaporacin

I. OBJETIVOS.Construir una curva de Duhring y demostrar el efecto de la concentracion de solidos solubles sobre en el punto de ebullicin de una solucin.II. MATERIALES Y METODOS2.1. Materiales. Evaporador de simple efecto. Matraz Termmetro Bomba de vaco Azcar Agua 2.2. Metodologa.

Medir la concentracin inicial del agua azucarada. Calentar el bao de agua. Realizar el montaje del evaporador de laboratorio. Operar con unas condiciones determinadas de vaco. Cuando se haya llegado a las condiciones estacionarias se anota la presin de vaco y la temperatura de la solucin. Anotar la variacin de temperatura a diferentes presiones de vaco Repetir el proceso a otra concentracin de azcar en agua.

III. RESULTADOS Y DISCUSIONESEn la prctica de evaporacin, se utilizaron dos concentraciones de azcar en agua: 65 % y 80 %, ya que la evaporacin es un proceso de concentracin de soluciones, en las que el disolvente en este caso agua se elimina por disolucin (Arcelus et al, 1978), obtenindose lo siguiente (tabla 1 y 2):Tabla 1. Determinacin de la presin absoluta y temperatura de saturacin en una solucin concentrada el 65% de azcarNT sat. (c)T ebullicin (C)Presin vaco (bar)Pabs. (bar)

178.882.6-0.560.45325

281.985.4-0.50.51325

386.591-0.40.61325

490.494.5-0.30.71325

Tabla 2. Determinacin de presin absoluta y temperatura de saturacin en una solucin concentrada de 80 % de azcarNT sat. (c)T ebullicion (C)Presion vacio (bar)Pabs. (bar)

178.879.3-0.560.45325

281.982.6-0.50.51325

386.583.9-0.40.61325

490.489.8-0.30.71325

En la tabla 1 se observa que la temperatura de saturacin hallada en tabla es menor que la temperatura de ebullicin. Debido a que muchas soluciones alimentarias son muy sensibles a la aplicacin de calor, se debe trabajar bajo condiciones de vaco o baja presin para que el punto de ebullicin sea ms bajo y no perjudique mucho al alimento (Ibarz, 2000). Tambin se observa que la temperaturas aumentan a mayores concentraciones, en la tabla 2 se observan mayores temperaturas a una concentracin de 80 % de azcar que las temperaturas a 65 %.A continuacin se realiza una grfica de La temperatura de saturacin la cual fue determinada por tabla vs temperatura de ebullicin determinada experimentalmente:

Figura 1. Grafica de Duhring para agua azucarada.Segn Geankoplis (2009), para soluciones reales, el aumento ebulloscopio puede calcularse mediante la regla emprica de duhring, que establece que la temperatura de ebullicin de la solucin es funcin lineal de la temperatura de ebullicin del disolvente puro a la misma presin como se observa figura 1, donde la curva de la concentracin de 65 % tiene un R2 mayor que el de concentracin de 80 %, sin embargo las dos concentraciones presentan datos que se ajustan al modelo presentando un R2 > 90%. Sin embargo el aumento de la concentracin a 80% nos result menor que la concentracin menor a ella que es 65% y debera haber salido mayor, ya que a mayores concentraciones de soluto la temperatura aumenta; adems la concentracin al 80% su temperatura de ebullicin resulto menor a su temperatura de saturacin en los ltimos dos puntos segn la figura 1 y debera de ser segn Ibarz (2005), mayor a la temperatura de saturacin; por tanto concluimos que el mtodo de medida utilizado no es el adecuado o es poco eficiente.Segn Singh et al (1981), en los procesos de evaporacin, la solucin que permanece en el evaporador cada vez se vuelve ms concentrada, con lo que el punto de ebullicin aumenta.

IV. CONCLUSIONES

Se construy la curva de Duhring establecindose una funcin lineal, se obtienen rectas con un R2 elevado en la concentracin de 65 % de azcar en agua, demostrando que representa una buena metodologa. Se demostr el efecto de la concentracin de solidos solubles sobre en el punto de ebullicin de una solucin.

V. RECOMENDACIONES

Para una correcta medida de temperaturas y concentracin, los equipos se deben encontrar en buenas condiciones, calibrados, etc; ya que la sensibilidad del equipo es importante. Para el caso de las soluciones azucaradas se deben tomar en cuenta correlaciones empricas que permitan obtener el incremento ebulloscopico de las soluciones.

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

ARCELUS, J.; ATALA, C. Y JOLLY, G. Diseos y Simulacin de Sistemas de Evaporadores en Mltiple Efecto. Tesis para optar por el ttulo de Licenciado en Ingeniera Qumica. Universidad Iberoamericana. Mxico, 1978.

IBARZ, A.; BARBOSA-CANOVAS, G.; GARZA, S.; GIMENO, V. 2000. Mtodos Experimentales en la Ingeniera Alimentaria. Edit. ACRIBIA, S.A. Zaragoza. Espaa.

IBARZ, A.; BARBOSA-CANOVAS, G. 2005. Operaciones Unitarias en la Ingeniera de Alimentos. Edit. Mundi-Prensa. Madrid. (Ing. Qumica, 664 / I24)

Geankoplis, C. J. (2009) Procesos de Transporte y Principios de Separacin (Incluye Operaciones Unitarias). Grupo Editorial Patria.

Heldman, D.R. y Singh, R.P., 1981. Food Process Engineering. 2Edicion. AVI. Wesport, Connecticut.

VII. ANEXOS

Anexo 1. Imgenes de la prctica Realizada

Figura 2. Equipo utilizado para la determinacin de temperaturas de ebullicin y presiones.