Uma solução efluente de um processo de nitração tem a concentração de 21,5% de ácido nítrico e 35,4% de ácido sulfúrico. Esta solução efluente deverá ser concentrada pela adição de soluções de ácido nítrico a 90% e de ácido sulfúrico a 95% para se obter uma solução de ácido nítrico a
e ácido sulfúrico a
. Para se obter 1.000 kg da solução final concentrada, calcule:
a) a massa da solução original.
b) as massas das soluções ácidas concentradas.
a) a massa da solução original.
b) as massas das soluções ácidas concentradas.
Passo 1
O enunciado trata de concentrar uma solução efluente contendo
de
e
de
pela adição de duas soluções concentradas: uma de
a
e outra de
a
. Queremos
kg da mistura final com
de
e
de
. O conteúdo é balanço de massa em mistura.
Passo 2
Definimos as massas:
= massa da solução original,
= massa da solução de
a
,
= massa da solução de
a
.
Escrevendo os balanços:
Escrevendo os balanços:
Passo 3
Isolamos
e
em função de
:
Passo 4
Substituímos na equação da massa total:
Fazendo as operações e somando termos, chega-se a
Passo 5
Com
kg calculamos
Resposta
a) A massa da solução original é aproximadamente
kg.
b) As massas das soluções concentradas são cerca de kg da solução de
a
e
kg da solução de
a
.
b) As massas das soluções concentradas são cerca de