REACCIONES

PRÁCTICA #2

ESTUDIO CINETICO EN UN TANQUE DE MEZCLA EN SERIE CON AGITACION

OBJETIVOS

Aprender el funcionamiento del equipo de tanque de mezcla para el estudio del comportamiento dinámico

Determinar la constante cinética de la hidrolisis alcalina de un éster a temperatura constante.

Observar como varia la conversión en cada reactor en serie.

TEORIA

Velocidad de reacción

Reactor de tanque agitado

Balance de masa en un reactor de tanque agitado (CSTR)

Mecanismo de saponificación de acetato de metilo

Conversión en un CSTR y en CSTR en serie

PARTE EXPERIMENTAL

Materiales y Equipos

Equipo Dynamic Behavior of Stirred Tanks

3 reactores en serie

1 rotámetro

2 recipientes plásticos

2 bombas

4 válvulas de bola

Cronometro

Termómetro

Balanza analítica

Vaso de precipitación

Bureta

Sustancias y reactivos

Acetato de metilo

Hidróxido de sodio

Agua

Fenolftaleína

Procedimiento

Procedimiento de encendido del equipo

Colocar el reactivo A y el reactivo B en sus respectivos tanques de almacenamiento, verificando que las válvulas 1 y 2 estén cerradas.

Abrir las válvulas de carga en sus totalidad de la bomba 1 y 2 para cebarlas, simultáneamente abrir las válvulas de descarga 3 y 4.

Conectar el enchufe de las bombas a la corriente de 110 V y encenderlas, para comenzar la operación.

Esperar un tiempo prudente para que se estabilice el nivel en los tanques de distribución y de esta manera sea constante la presión hidrostática.

Verificar que los tubos de los rebosaderos regresen a los tanques respectivos.

Encender el sistema de agitación, conectando el enchufe a la corriente de 220 V.

Comprobar que este en posición correcta la llave de paso de vidrio, con el fin de que no impida el paso de los reactivos hacia el rotámetro

Determinar el caudal de la mezcla de los reactivos A y B, con ayuda del rotámetro y su respectiva curva de calibración.

Medir el tiempo de residencia de cada reactor con el cronometro.

Recoger el producto a la salida.

Procedimiento experimental

Preparar soluciones de hidróxido de sodio 0.04 N y acetato de metilo 0.02 N, 6 litros de cada una.

Disponer las soluciones en los respectivos reservorios.

Una vez mezclados las dos corrientes medir la temperatura de la mezcla

Al momento de caiga la mezcla en el primer reactor, recoger una muestra y titular con ácido clorhídrico 0.05 N

Cada 5 minutos tomar una muestra y titular para comprobar la conversión hasta que sea constante la conversión

Procedimiento de apagado

Recogido el producto en la salida del serpentín, cerrar las válvulas 3 y 4

Apagar las bombas 1 y 2

Cerrar las válvulas 1 y 2

Apagar el sistema de agitación

Limpiar los remanentes de reactivos de los tanques de almacenamiento y vaciar los reactores y los demás elementos para evitar la corrosión

DATOS

Datos Experimentales

Tabla 4.1-1

Datos experimentales (T= ……. °C)

No. Rotámetro

h(cm) Caudal

(ml/s) 〖t=τ〗_1 〖t=τ〗_2 〖t=τ〗_3

1 12 2,86 2,38 min 2,55 min 3,53 min

Tabla 4.1-2

Registro de datos de valores de titulación para la concentración inicial.

No. Tiempo, min V HCL

(ml), (0,05 N) CAo

1 0 1 1.5

Tabla 4.1-3

Registro de datos de valores de titulación para diferentes concentraciones

No.

1 Tiempo, min

0 PRIMER REACTOR Vmuestra=20 ml SEGUNDO REACTOR

Vmuestra=20 ml TERCER REACTOR

Vmuestra=20 ml

VHCl(ml) VHCl(ml) VHCl(ml)

2 3 1 0,8 1,1

3 8 1,1 1 1,2

4 13 1,3 1,2 1,3

5 18 1,4 1.4 1,4

6 23 1,4 0,6 1

CALCULOS

Calculo del volumen requerido para preparar soluciones de 0.02 N de acetato de metilo y 0.05N de hidróxido de Sodio.

C_1 V_1= C_2 V_2

Ec 5.1-1

Cálculo

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