Exercícios Resolvidos de Estágio e Relações de Equilíbrio

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Enunciado

São conhecidas as volatilidades relativas (a 0,101 MPa) entre as espécies abaixo:

I - Propano/Buteno-1: 4,4

II - Propano/Isobutano: 3,6

III - Isobutano/n-Butano: 1,5

IV - n-Butano/i-Pentano: 2,8

V - Isobutano/n-Pentano: 1,35.

Qual dessas misturas seria mais difícil de separar por destilação convencional?

a) I

b) II

c) III

d) IV

e) V

Passo 1

Nós vimos que um dos agentes de separação é a energia, certo? E, quando estamos utilizando a energia para separar, estamos trabalhando com diferenças de volatilidade ou pressão de vapor, como ocorre na destilação.

Assim, quanto mais diferentes forem dois compostos, mais fácil vai ser de diferenciá-los e, portanto, separá-los.

Vimos também a definição de volatilidade relativa:

∝ i , j = K i K j = y i x i   x j y j

Bora tentar então avaliar os valores dados!

Passo 2

Quanto mais próximo de 1 for a volatilidade relativa, mais perto estão as constantes de equilíbrio dos componentes e mais difícil é de separá-los, pois indica que os dois componentes possuem a mesma tendência de estarem na fase vapor ( y ) e na fase líquida ( x ).

Então, o caso I é o caso em que os dois compostos (Propano e Buteno-1) possuem volatilidades mais distintas e, portanto, maior volatilidade relativa. Assim, o caso I é o mais fácil de se separar.

O caso V é o caso mais difícil de se separar por destilação convencional, pois a volatilidade relativa é bem pequena, indicando que as duas volatilidades são quase iguais. Assim, é muito difícil diferenciar os dois!

Resposta

Letra e)