Definición De Sistema Reaccionante

Introducción

Hidrólisis del diacetato de etilenglicol catalizada por ácido

La hidrólisis de un éster catalizada por ácidos, es una reacción entre el agua y un éster, cuyos productos de formación son un ácido carboxílico derivado del éster y un alcohol:

RCOOR´+H2O→RCOOH+R´OH

En el proceso experimental se llevaron a cabo dos reacciones reversibles consecutivas donde el intermediario es el monoetilenglicol:

H3CCOOCH2CH2COOCH3+H2O↔H3CCOOH+H3CCOOCH2CH2OH

DAEG + AGUA↔ÁCIDO ACÉTICO+MONOACETATO DE ETILENGLICOL+ ETILENGLICOL

H3CCOOCH2CH2OH+H2O↔H3CCOOH+OHCH2CH2OH

MONOACETATOETILENGLICOL+AGUA↔ÁCIDO ACÉTICO+ETILENGLICOL

ESTEQUIMETRÍA PARA EL AGUA, peso molecular para curvas

A4 daeg

A1 ácido acético

A2 etilenglicol

A3 monoacetato de etilenglicol

El sistema de reacción puede caracterizarse porque es una reacción reversible, está catalizada por ácidos (H+) y es endotérmica (∆H=3.1*104 KJ/mol).

Seguimiento de la reacción mediante cromatografía de gases con detector de ionización de flama.

El principio teórico de la cromatografía de gases se fundamenta en la partición de los componentes de una mezcla entre una fase gaseosa móvil (acarreador) y una fase fluida estacionaria retenida en un sólido soporte. Esta técnica permite, al comparar con patrones, caracterizar los componentes orgánicos volátiles presentes en una muestra.

Los resultados obtenidos varían dependiendo el tipo de columna, su temperatura, sólido suporte utilizado, longitud de columna y el tipo de gas acarreador usado. Una de las partes que compone al cromatógrafo es el detector. La tecnología de detección basada en la ionización de flama es altamente sensible a la presencia de iones. Su principio parte de la detección del número de iones producidos al hacer pasar la fase móvil a través de una flama de hidrógeno.

Los resultados obtenidos de este dispositivo se presentan de manera gráfica en un cromatograma. Cada pico mostrado es representativo de un componente y los componentes más pesados son mostrados al último. En el cromatograma se grafica una medida de la diferencia de potencial contra el tiempo de retención. El tiempo de retención es el intervalo temporal que le toma a un compuesto pasar de la sección del inyector al detector (espacio entre la columna).

Reactor por lotes o batch

Durante el manejo de este tipo de reactor se realizan las siguientes operaciones:

Se agrega una carga de reactivos.

Se lleva el reactor a condiciones de operación.

Se mantiene a estas condiciones por un lapso de tiempo determinado, durante los cuales, se realiza la reacción.

Se lleva al reactor a las condiciones necesarias para descargar el producto.

Se lava el reactor.

La característica principal en los reactores de este tipo es la variación de las concentraciones dentro del reactor con respecto al tiempo, si se extraen muestras a lo largo del tiempo de operación, el reactor se denomina semi-batch.

Objetivo

Establecer el esquema de reacción para la hidrólisis del diacetato de etilenglicol (DAEG).

Desarrollo experimental

Resultados experimentales

Parte A

T=80°C

Muestra Tiempo (min) Temperatura (°C)

1 5 79

2 10 80

3 15 79

4 20 80

5 25 81

6 30 79

7 35 82

8 40 80

9 45 80

10 50 81

11 55 79

12 60 79

13 80 80

Tabla 1. Datos obtenidos a temperatura constante de 80°C

Parte B

T>100°C

Muestra Tiempo (min) Temperatura (°C) Vol. Destilado (ml)

1 5 99 0

2 10 109 0.8

3 15 112 2.2

4 20 113 3

5 25 111 3

6 30 110 3.5

7 35 110 3

8 40 108 3

9 45 108 3.3

10 50 107 3.7

11 55 110 3

12 60 110 3

13 70 110 3

14 80 110 3.6

15 muestra destilado 110

VT destilado (ml) 44

Tabla 1. Datos obtenidos a temperatura de ebullición de la mezcla

Cuestionarios

Cuestionario A

1. ¿En qué momento de la experimentación se inicia la reacción?

La reacción comienza cuando se añade el agua a una temperatura de 90°C al DAEG a una temperatura inicial de 90°C al sistema.

2. ¿Qué criterio empleó para suspender la prueba experimental?

La reacción es endotérmica por ello los reactivos estaban a mayor temperatura de la necesaria; por esta razón, el principal criterio fue que la reacción llegara a

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