Utilizando-se os valores dos coeficientes de difusão em diluição infinita presentes na Tabela 1.6, estime o
para o sistema CC44/hexano a
, no qual a fração molar do hexano é 0,43 . A essa temperatura as viscosidades da solução, do tetracloreto de carbono e do hexano, são, respectivamente:
e
. Para este sistema, o hexano é a espécie A e o CCl4 é a espécie B. Utilize as correlações de Wilke para estimar o valor de Dab.
Tabela 1.6:
Coeficiente de difusão binária em líquidos em diluição infinita.
Sistema soluto/solvente
T (K)
D 。 A B
(
)
Sistema soluto/solvente
T (K)
D 。 A B
(
)
acetona/
298,15
1,70
ácido acético/acetona
298
3,31
argônio/
298,15
3,63
ácido benzóico/acetona
298
2,62
benzeno/
298,15
1,54
ácido acético/benzeno
298
2,09
ciclohexano/
298,15
1,27
etanol/benzeno
280,6
1,77
etano/
298,15
2,36
etanol/benzeno
298
3,82
etanol/
298,15
1,95
naftaleno/benzeno
280,6
1,19
heptano/
298,15
1,13
/benzeno
298
1,92
hexano/
298,15
1,49
acetona/clorofórmio
288
2,36
isoctano/
298,15
1,34
benzeno/clorofórmio
288
2,51
metano/
298,15
2,97
etanol/clorofórmio
288
2,20
metanol/
298,15
2,61
acetona/tolueno
293
2,93
nitrogênio/
298,15
3,54
ácido acético/tolueno
298
2,26
oxigênio/
298,15
3,77
ácido benzóico/tolueno
293
1,74
pentano/
298,15
1,57
etanol/tolueno
288
3,00
tolueno/
298,15
1,40
água/anilina
293
0,70
argônio/hexano
298,15
8,50
água/etanol
298
1,132
metano/hexano
298,15
8,69
água/etileno glicol
293
0,18
etano/hexano
298,15
5,79
água/glicerol
298
0,0083
pentano/hexano
298,15
4,59
água/n-propanol
288
0,87
ciclohexano/hexano
298,15
3,77
/água
298
4,8
heptano/hexano
298,15
3,78
/água
298
2,41
isoctano/hexano
298,15
3,38
/água
298
3,47
benzeno/hexano
298,15
4,64
amônia/água
298
1,64
tolueno/hexano
298,15
4,21
benzeno/água
298
1,02
acetona/hexano
298,15
5,26
etanol/água
298
0,84
/hexano
298,15
3,70
metanol/água
298
0,84
Fonte: Oliveira, J. V. e Krishnaswamy, Anais do IX COBEQ, Salvador, 1992.
Fontes: Hines, A. L. and Maddox, R. N. Mass Transfer: Fundamentals and Applications, New Jersey, Prentice-Hall, 1985; e Cussler, E. L. Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems, Cambridge, Cambridge University Press, 1984.
Coeficiente de difusão binária em líquidos em diluição infinita.
|
T (K) | D 。 A B
|
|
T (K) | D 。 A B
|
acetona/
|
298,15 | 1,70 | ácido acético/acetona | 298 | 3,31 |
argônio/
|
298,15 | 3,63 | ácido benzóico/acetona | 298 | 2,62 |
benzeno/
|
298,15 | 1,54 | ácido acético/benzeno | 298 | 2,09 |
ciclohexano/
|
298,15 | 1,27 | etanol/benzeno | 280,6 | 1,77 |
etano/
|
298,15 | 2,36 | etanol/benzeno | 298 | 3,82 |
etanol/
|
298,15 | 1,95 | naftaleno/benzeno | 280,6 | 1,19 |
heptano/
|
298,15 | 1,13 |
|
298 | 1,92 |
hexano/
|
298,15 | 1,49 | acetona/clorofórmio | 288 | 2,36 |
isoctano/
|
298,15 | 1,34 | benzeno/clorofórmio | 288 | 2,51 |
metano/
|
298,15 | 2,97 | etanol/clorofórmio | 288 | 2,20 |
metanol/
|
298,15 | 2,61 | acetona/tolueno | 293 | 2,93 |
nitrogênio/
|
298,15 | 3,54 | ácido acético/tolueno | 298 | 2,26 |
oxigênio/
|
298,15 | 3,77 | ácido benzóico/tolueno | 293 | 1,74 |
pentano/
|
298,15 | 1,57 | etanol/tolueno | 288 | 3,00 |
tolueno/
|
298,15 | 1,40 | água/anilina | 293 | 0,70 |
argônio/hexano | 298,15 | 8,50 | água/etanol | 298 | 1,132 |
metano/hexano | 298,15 | 8,69 | água/etileno glicol | 293 | 0,18 |
etano/hexano | 298,15 | 5,79 | água/glicerol | 298 | 0,0083 |
pentano/hexano | 298,15 | 4,59 | água/n-propanol | 288 | 0,87 |
ciclohexano/hexano | 298,15 | 3,77 |
|
298 | 4,8 |
heptano/hexano | 298,15 | 3,78 |
|
298 | 2,41 |
isoctano/hexano | 298,15 | 3,38 |
|
298 | 3,47 |
benzeno/hexano | 298,15 | 4,64 | amônia/água | 298 | 1,64 |
tolueno/hexano | 298,15 | 4,21 | benzeno/água | 298 | 1,02 |
acetona/hexano | 298,15 | 5,26 | etanol/água | 298 | 0,84 |
|
298,15 | 3,70 | metanol/água | 298 | 0,84 |
Passo 1
O enunciado pede o coeficiente de difusão mútuo
para a mistura hexano (espécie A) /
(espécie B) a
e
. O conteúdo é difusão binária em líquidos e usaremos a correlação de Wilke para sistemas concentrados, que, em solução ideal, se escreve:
onde
é o coeficiente de difusão de A em B à diluição infinita e
o de B em A à diluição infinita.
Passo 2
Da Tabela 1.6, à
K:
As frações molares são
e
.
Passo 3
Substituindo na correlação de Wilke e calculando
:
Passo 4
Invertendo para obter
: