Este PDF, es la versión de una presentación realizada para dar un enfoque general de los diagramas triangulares (Triángulo de Gibbs) para sistemas ternarios.
2. ¿TRIÁNGULO DE GIBBS?
Representación gráfica de las concentraciones de sistemas ternarios en
equilibrio.
Es un triángulo equilátero, cada uno de sus lados representa la
concentración de algún componente A, B o C.
Es una herramienta muy ampliamente utilizada para leer las fracciones
molares de los componentes de una mezcla. (Levine, 1996).
XA, XB, XC.
3. ¿POR QUÉ UN TRIÁNGULO?
Simplemente la geometría nos brinda una gran herramienta, sus teoremas
son aplicados para esta representación de los sistemas ternarios.
“Sea un punto D dentro del triángulo equilátero. Si se dibujan
perpendiculares desde de D hacia los lados del triángulo, la suma de las
longitudes de estas 3 líneas es igual a la altura del triángulo. Se toma la
altura como el 100 unidades, mientras que las longitudes del punto D a los
lados las tomamos como los porcentajes molares de los componentes.
Por lo tanto, la distancia entre D y el lado opuesto al vértice A representa
el porcentaje molar del componente A; lo mismo ocurre para B y C.”
(Levine, 1996).
4. TEOREMA DEL TRIÁNGULO DE GIBBS.
D es un punto que tiene que
representa ciertos porcentajes de los
3 componentes.
DE+DF+DG=H (100%).
Cualquier punto dentro del
triángulo representa un sistema
ternario.
Un punto situado sobre alguno de
los lados representa un sistema
binario (AB, AC, BC).
5. ¡¡¡IMPORTANTE!!!
Cada triángulo de Gibbs es único para cada tipo de mezcla,
es decir, hay un diagrama específico para cada mezcla a
presión y temperatura constantes.
P=1 atm.
T=Temperatura definida.
LOS DIAGRAMAS TRIANGULARES SON MUY
PROPIOS PARA CADA MEZCLA.
7. Basándonos en este
diagrama, podemos
determinar los
porcentajes de cada
componente.
25% de A.
25% de B.
50% de C.
En los vértices
tenemos el
100% de cada
componente
(puro).
9. TIPOS DE DIAGRAMAS.
En los mezclas líquidas multicomponentes es indispensable
considerar la miscibilidad de cada uno de ellos puesto que esta
puede definir el comportamiento de la solución.
La importancia de la miscibilidad.
10. SISTEMA TERNARIO CON UN PAR PARCIALMENTE
MISCIBLE. C se disuelve
completamente en A y B,
pero A y B se disuelven
hasta cierto grado.
Ejemplo: Benceno-Agua-
Ácido acético.
11. SISTEMA TERNARIO CON DOS PARES PARCIALMENTE
MISCIBLES.
Se forman dos curvas
binodales.
Se presenta
miscibilidad mutua que
puede mejorar con el
aumento de la T.
A y C son completamente miscibles,
pero A-B y B-C no lo son.
Ejemplo: (cloro-benceno)-Agua-
(metil-etil-cetona).
12. SISTEMA TERNARIO CON TRES PARES PARCIALMENTE
MISCIBLES.
Se forman 3 curvas
binodales.
Se pueden llegar a
intersectar las curvas a bajas
temperaturas.
14. MÉTODO 1.
1. Dibujar líneas paralelas a cada uno de los lados del triángulo, que sean isométricas (igual
separación).
2. El punto X puede tocar o NO directamente alguna de las líneas paralelas, la concentración para B,
por ejemplo, se determina A’C’ intersecta al lado AB, dándonos así la concentración de B.
3. Las demás composiciones (A y C) se calculan de manera similar.
15. MÉTODO 2. PALANCA INVERSA.
A
CB
M
NL
%C
D
%A=MD/MA %B=ND/NB
%C=LD/LC
17. ¿CÓMO ELABORO EL TRIÁNGULO DE
GIBBS?
Los diagramas de equilibrio ternarios, al igual que los diagramas binarios (XY,
PX, TX) se elaboran mediante recolección de datos experimentales, es decir,
es necesario trabajar en el laboratorio con una solución multicomponente en
donde se tiene un componente puro A y se le agrega B, midiendo las
concentraciones, hasta el punto en donde las concentraciones NO varían con
la adición de más de B.
En el caso de los sistemas ternarios se parte de un componente puro A, se le
agrega B y C en cantidades especificas, se miden las concentraciones y se
registran los datos hasta que NO exista cambio en las concentraciones.
LOS DATOS PARA LA REPRESENTACIÓN EN ELTRIÁNGULO DE GIBBS SE
REALIZAN CON PRESIÓN Y TEMPERATURA CONSTANTE (P= 1 ATM), SE MIDEN
SOLA LAS CONCENTRACIONES DE LOS COMPONENTES A,B Y C; ESTAS DEFINEN
EL SISTEMA.
