Solubilidad

En el estudio del equilibrio líquido-líquido del sistema ternario ácido acético-tolueno-agua, a presión constante se prepararon soluciones miscibles de ácido acético-agua y ácido acético-tolueno. Se añadió tolueno a las soluciones de ácido acético-agua hasta apreciar una turbidez, la cual indica la saturación del sistema (representado por la curva binodal). De igual forma se procedió con la mezcla de ácido acético-tolueno añadiéndole agua. Dichas soluciones fueron mezcladas en un embudo de separación, observándose 2 fases, una acuosa y otra orgánica, y su respectiva interfaz, las cuales fueron valoradas con hidróxido de sodio para conocer las concentraciones de ácido acético en ambas fases y obtener el coeficiente de reparto de cada mezcla. Las composiciones de ácido acético en la fase acuosa y orgánica fueron (0,2041 ± 0,0004) y (0,102 ± 0,001) en la mezcla 1, (0,5450 ± 0,001) y (0,309± 0,001) en la mezcla 2 y los coeficientes de reparto fueron (2,00± 0,03) y (1,70±0,03) respectivamente.

Se realizó una investigación profunda con el fin de explicar todos los procesos químicos presentes en los experimentos relacionados con la curva de solubilidad y la titulación. En cuanto a la curva, se utilizaron como reactivos cloruro de sodio y cloruro de potasio haciendo un total de dos curvas. Asimismo, se llevaron a cabo dos titulaciones con indicadores, ácidos y bases diferentes en cada uno.

A strategy for adaptive control and energetic optimization of aerobic fermentors was implemented, with both air flow and agitation speed as manipulated variables. This strategy is separable in its components: control, optimization, estimation. We optimized parameter’s estimation (from the usual KLa correlation) using sinusoidal excitation of air flow and agitation speed. We have implemented parameter’s estimation trough recursive least squares algorithm with forgetting factor. We carried separate essays on control, optimization and estimation algorithms. We carried our essays using an original computational simulation environment, with noise and delay generating facilities for data sampling and filtering.

Our results show the convergence and robustness of the estimation algorithm used, improved with use of both forgetting factor and KLa dead-band facilities. Control algorithm used in our work compares favorably with PID using the integrated area criteria for deviation between oxygen molarity and critical molarity (set point). Optimization algorithm clearly reduces energetic consumption, respecting critical molarity. Integration of control, optimization and adaptive algorithms was implemented, but future work is needed for stability. Methods were defined and implemented for stability improvement. We have implemented data acquisition and computer manipulation of air flow and agitation speed for actual fermentors.

Se llevaron a cabo experimentos con el fin de determinar la curva de solubilidad del KCl y del NaCl por seperado. Por otro lado, fueron empleados dos indicadores diferentes, entre ellos la fenolftaleína, para poder llevar a cabo dos titulaciones con acidos y bases diferentes. Se explicó a profundidad cada uno de estos procedimientos con información confiable.

1. El vinagre consiste esencialmente de una solución de ácido acético (CH 3 COOH Ka = 1,75x10-5) en agua. Se encontró que 22,30 ml de una solución 0,24 M de NaOH neutralizaron (reaccionando completamente) 50 ml de una muestra de vinagre. ¿Cuál es la concentración de ácido acético en este vinagre en el equilibrio? 2. La solubilidad del Na 2 SO 4 en agua es 4.76g/100Ml. Calcule el producto de solubilidad del Na 2 SO 4 3. ¿Cuánto NO 3 debe agregarse a una disolución de Cu(N0 3) 2 0,00100 M para reducir la concentración de Cu +2 a 10-13 ? Si su Kps = 4,35x10-13 4. Calcule la concentración de Ag + , CrO 4-2 , NO 3-y K + después de haber mezclado 30 ml de AgNO 3 0,0100 M con 20 ml de K 2 CrO 4 0,010 M y haber alcanzado el equilibrio, si se forma Ag 2 CrO 4 (Kps = 1,1x10-12) y 1L de solución final 5. Calcule el pH al cual se precipita el Mg(OH) 2 en 1L de solución que contiene 0,00100 mol de Mg +2 y agua. El producto de solubilidad del Mg (OH) 2 es 7,1x10-12 6. Una solución contiene 0,0100 mol/l de cada uno de los iones Cd +2 y Mg +2. a. ¿A qué pH debe llevarse para precipitar la cantidad máxima de uno de estos metales (indique cual es) como hidróxido, sin precipitar el otro?