SIS SI STEMA TERNARIO
EQUILIBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO EN UN SISTEMA DE TRES COMPONENTES
Sergi Bussom, David López Escola Universitària d’Enginyeria Tècnica Industrial de Barcelona, EUETIB Carrer del Comte d'Urgell, 187, 08036 Barcelona Resumen En esta práctica estudiaremos la operación de extracción líquido-líquido, la cual consiste, en nuestro caso, en una separación en dos fases de un sistema de tres componentes. Este sistema esta constituido por un componente que es completamente miscible con los otros dos en estado líquido , a la vez que estos dos son parcialmente miscibles entre ellos. Veremos también el modo de representar las composiciones de las mezclas mediante un diagrama triangular el cual vendrá definido por la curva de solubilidad y las líneas de reparto, que se explicarán con más detalle. Además, se incluye una pequeña evaluación económica para determinar el coste total de esta experiéncia y una comparación de resultados de todos los grupos que realizaron dicha práctica.
INTRODUCCIÓN Extracción líquido-líquido es la expresión utilizada para designar a la operación en la que una substancia disuelta en una fase líquida es transferida a otra fase también líquida. El disolvente debe ser insoluble o muy poco soluble en la disolución que se trata de extraer. Si el disolvente y la disolución fuesen completamente miscibles, no se podría transferir el soluto de la disolución original a la segunda fase líquida. El grado de solubilidad del disolvente en la disolución y el de la disolución y de sus componentes en el disolvente tienen gran importancia al seleccionar los disolventes y durante el proceso de extracción.
Antecedentes La extracción líquido-líquido supone las mismas etapas básicas que la extracción líquidosólido. 1. Mezcla o contacto íntimo íntimo entre el disolvente y la disolución a tratar, para que pueda tener lugar la transferencia del soluto de la disolución al disolvente.
2. Separación entre la fase (disolución) (disolució n) y la fase (disolvente), ambas líquidas. El proceso completo de extracción puede comprender, además, otras operaciones tales como la separación y la recuperación del disolvente de su mezcla con el soluto y del disolvente que haya quedado disuelto en la disolución tratada. La separación y la recuperación del disolvente puede tener más importancia como determinante de una buena operación de extracción, que el grado de extracción y de separación conseguido en las dos etapas básicas antes citadas, especialmente cuando se utilizan disolventes costosos o especiales. La separación y la recuperación de los disolventes puede realizarse según varios métodos, tales como la destilación, el simple calentamiento o enfriamiento para disminuir la solubilidad del soluto o del disolvente, etc.
Fundamento teórico : El ácido acético y el agua son dos especies totalmente miscibles entre sí. Es decir, con independencia de las proporciones empleadas, el resultado de mezclar estos dos componentes es siempre una disolución homogénea. Lo mismo ocurre con el sistema formado por ácido acético y triclorometano ( cloroformo ) . Cualesquiera Cualesquiera que sean las proporciones empleadas, estos dos componentes son totalmente miscibles y por tanto forman una disolución homogénea. La condición para que dos especies sean totalmente miscibles es que sus moléculas tengan naturalezas naturalezas similares. Siendo así, el nuevo sistema formado por una disolución, en las que las moléculas de una especie están rodeadas por las de la otra, está afavorecido termodinámicamente frente a la permanencia de los dos sistemas iniciales por separado. El sistema formado por agua y triclorometano es totalmente diferente. Estos componentes son prácticamente inmiscibles, lo que quiere decir que cuando se mezclan no se disuelven el uno en el otro. La naturaleza miscroscópica miscroscópica de sus moléculas es muy distinta y se repelen.Como resultado, resultado, los dos líquidos se mantienen separados formando dos fases diferentes. Es decir, termodinámicamente termodinámicamente resulta más estable mantener los dos sistemas por separado que construir un hipotético nuevo sistema en el que las moléculas de una especie estén rodeadas rodeadas por las de la otra. ÁCIDO ACÉTICO Miscible con
Miscible con
CLOROFORMO
AGUA
Inmiscibles
Supongamos que a una mezcla bifásica formada por agua y triclorometano se le añade un poco de ácido acético. Como el ácido acético es soluble en ambas especies, se disuelve en las dos fases. Éstas permanecen inmiscibles, sin embargo se ha dado un cambio cualitativo importante. Ahora las la s dos fases fas es no están es tán constituidas constit uidas por componentes puros, sino sin o que ambas amb as son disoluciones de dos componentes que contienen uno en común, el ácido acético, en concentraciones muy pequeñas. Si continuamos añadiendo ácido acético, las fases se van haciendo cada vez más concentradas en este componente. A nivel molecular, en la fase inicialmente formada por triclorometano, cada vez existen más moléculas de esta especie rodeadas por las de ácido
acético. Algo similar ocurre en la fase acuosa donde los iones acetato se distribuyen entre moléculas de agua. Alcanzada una concentración límite de ácido acético, el sistema sufre un cambio sustancial y pasa a ser bifásico, a estar constituido por una sola fase(figura 1). Este hecho se explica porque las moléculas de triclorometano y las de agua, se mantienen alejadas entre sí, separadas por una extensa región de iones acetato. El nuevo sistema constituye una configuración termodinámicamente más estable que la representada por ambas disoluciones por separado.
Figura1
Sistema bifásico (tres componentes )
Sistema monofásico (tres componentes)
La cantidad de ácido acético necesaria para transformar el sistema bifásico en uno homogéneo depende de las proporciones iniciales de triclorometano y agua . Es decir, una mezcla bifásica que contiene inicialmente un 10% de triclorometano y un 90% de agua, requiere una cantidad de ácido acético diferente que una mezcla bifásica con 50% de triclorometano y 50% de agua.
Figura 2. Si se representa en un diagrama triangular de porcentaje en masa, las concentraciones de los tres componentes correspondientes, al instante en el que el sistema se transforma en una sola fase, se obtiene la curva de solubilidad (figura2). El área que queda por debajo de esta curva representa a todas las mezclas de estos tres componentes que dan lugar a dos fases. El área que queda por encima, representa por lo tanto, las proporciones que una vez mezcladas dan sistemas homogéneos con una sola fase. El diagrama triangular, constituye la representación más adecuada para sistemas ternarios como el descrito. Cada vértice representa el 100% en peso de un componente, mientras que las bases opuestas a éstos, representan proporciones del 0% de ese componente.
Figura.3 En base a esta información y para familiarizarse con el uso del diagrama triangular de Stokes y Roozeboom, identifique cada punto representado en la figura 3, con las concentraciones cuye se muestran en la siguiente tabla. A B C D E F G H I J
Ácido acético 100% 0% 0% 80% 0% 30% 80% 40% 10% 25%
cloroformo 0% 0% 100% 0% 50% 70% 10% 30% 70% 20%
agua 0% 100% 0% 20% 50% 0% 10% 30% 20% 55%
Para obtener el triángulo esquematizado en la fig.4 , se trazan las paralelas a cada lado del triángulo, eligiendo la escala más conveniente como para que sin perder precisión en la representación de los datos, el diagrama resulte facilmente legible.
Figura 4
En relación con este tipo de representación se ha de tener en cuenta que : 1) Los vértices del triángulo corresponden a los componentes puros 2) Los puntos sobre el lado dan la composición del sistema binario de los componentes que figuran en los vértices. 3) Los puntos dentro del triángulo representan estados en los que la proporción de los tres componentes son las indicadas por la red de composición. 4) Los puntos que se encuentran sobre una recta pararela a un lado representan estados en los que el contenido del componente del vértice opuesto es constante, y 5) Los puntos que se encuentran sobre una recta que pasa por uno de los vértices del triángulo e intersecta al lado opuesto, corresponde a estados en los que la relación de los porcentajes molares de los componentes de los otros dos vértices es constante. El diagrama tridimensional temperatura-composición para un sistema ternario, a una presión dada, se obtienen trazando por los vértices del triángulo de composición perpendiculares al plano del triángulo, sobre las que se representan las temperaturas del sistema. La secciones isotérmicas del prisma recto que se obtiene dan lu gar a los triángulos de concentración a las diferentes temperaturas. En un sistema líquido-líquido pueden representarse los tres casos principales siguientes: 1) Dos de los lí quid os son parc ialmente misc ibles ( com o en el caso de nuestra pr áct ic a):
Si a 1 atm y a una temperatura dada los componentes líquidos A y B son completamente miscibles y también lo son el A y el C, pero el B y el C presentan miscibilidad parcial el diagrama de fases del sistema adopta la forma indicada en la siguiente figura.
Cuando a la temperatura T se mezclan los líquidos B y C se forman disoluciones conjugadas de composiciones b y c el lado BC del triángulo. Si se añade una cierta cantidad del líquido A , se distribuirá entre las dos fases líquida, de modo que se obtiene un sistema de dos fases con tres componentes en las que los porcentajes molares de cada componente viene dados por las coordenadas de los puntos b´ y c´, extremos de la línea de unión b´ c´. En general, las líneas de unión no serán paralelas al lado BC, sino que presentaran cierta pendiente que depende de la solubilidad relativa del componente A en la fase conjugada. Si A es más soluble en la fase rica en C, la línea de unión b´c´ posee una pendiente positiva. Cuando se añaden nuevas cantidades del componente A, aumenta su cantidad en las dos fases en equilibrio, a la vez que se incrementa la solubilidad mutua de los componentes B y C. Las composiciones de las fases conjugadas ( b´´, c´´), (b´´´,c´´´).. se aproximan cada vez mas entre sí, disminuyendo la longuitud de la línea de unión. En el punto K de las dos capas líquidas tiene la misma composición, de forma que las dos fases se confunden en una única fase.
El punto K, que representa el límite al que se aproximan las líneas de unión a medida que las dos fases aumentan su contenido en A, se conoce con el nombre de punto de pliege o punto crítico isotérmico y la curva bb´kc´c, que separa la zona de existencia de las dos fases conjugadas de la del sistema homogéneo de tres componentes, constituye la denominada curva binodal del sistema Puesto que la solubilidad depende de la temperatura, tanto el área limitada por la curva binodal como el punto de pliegue de la misma se modifican al cambiar la temperatura del sistema. El efecto de la temperatura sobre las curvas binodales se ponen de manifiesto si se considera las secciones isotérmicas en el diagrama tridimensional temperatura-composición del sistema. Si las líquidos B y C poseen una temperatura crítica superior de disolución, la forma del diagrama tridimensional es la representada en la figura.6, en la que se ha supuesto que el componente A es mas soluble en la fase rica en C que en la rica en B.
Figura.6 : 2) Dos pares d e líquid os p arcialm ente mis cibles Cuando tanto los líquidos B y C como los A y B son parcialmente miscibles, cada par, a una temperatura dada, presentará su propia curva binodal, dando lugar a diagramas de concentración del tipo representado en la figura.7.
Figura.7
Si, como es frecuente, los dos sistemas binarios B-C y A-C presentan temperatura crítica superior de disolución, al descender la temperatura las áreas de misciblidad parcial de los dos pares aumentan y a una temperatura suficientemente baja, pueden unirse para formar una banda contínua en la que dos fase se encuentran en equilibrio fig.8
Figura.8 La línea bd la composición de una de las fases y la ac la composición de la muestra. Se encuentra que este mismo comportamiento lo pueden presentar el sistema líquido ternario en el que sólo un par de líquidos son parcialmente miscibles, a temperaturas suficientemente bajas, si el par posee temperatura crítica superior de disolución. En consecuencia, cuando se presenta una banda de miscibilidad parcial hay que acudir a los diagramas a temperaturas mas altas para dilucidar si se trata de uno u otro caso. 3) Los tres pares de líquid os son parcialm ente mis cibles.
En el caso de que los tres pares de líquidos sean parcialmente miscibles entre sí, cada par presenta su propia curva binodal si la temperatura del sistema es lo suficientemente elevada como para impedir las intersecciones de las área bifásicas elevada de cada par. ( fig.9A). A temperatura bajas, las tres zonas bifásicas pueden solaparse dando lugar a diagramas del tipo representado en la fig.9B, en el que las zonas (1) corresponden a las de miscibilidad total de los tres componentes, las áreas señaladas como (2) a las zonas bifásicas del sistema y los puntos interiores del triángulo A´B´C´ constituyen la zona de existencia del sistema trifásico. Puesto que, a presión y temperatura constantes, el sistema ternario es invariante cuando coexisten tres fases en equilibrio, la composición del sistema en cualquier punto interior de la zona (3) es fija y vi ene dada por los puntos A´,B´, y C´. Dentro de esta área trifási ca , la única variación posible es la de las cantidades relativas de cada una de las fases. Objectivos
Figura 9A
figura 9B
OBJETIVOS :
La finalidad de esta práctica es determinar el diagrama de equilibrio a presión y temperatura constantes de un sistema de tres componentes, uno de los cuales (ácido acético) es completamente miscible en estado líquido con los otros dos(agua y cloroformo), pero estos dos son parciablemente miscibles entre ellos en estado líquido. Para lograr este objetivo seguiremos los siguientes pasos: 1. Determinar la curva de solubilidad o curva binodal del sistema. 2. Determinar las rectas de reparto de dicho sistema. 3. Comparar los resultados y gráficas.
MÉTODO EXPERIMENTAL:
Determinación línea isoterma:
Determinación de las líneas de reparto:
Mezclar los volumenes correspondientes de CHECl,HAc en erlenmeyer de 100 ml
Mezclar las cantidades correspondientes de CH3Cl,Hac y H2O en un emb udo de decantación.
Añadir gota a gota hasta conseguir un grado de turbidez ( anotar el volumen de agua )
Agitar durante 30 min y dejar reposar 20 min.
Calcular los porcentajes de agua y acético.
Agitar durante 30 min y dejar reposar 20 min.
Representar los puntos en el diagrama triangular. ( REPETIR LA OPERACIÓN PARA LAS OTRAS MEZCLAS)
Verter fase inferior en un erlenmeyer con tapón 5 ml Verter fase superior en un erlemeyer con tapón.
Valorar con NaOH 1M
( OJO: para las dos otras mezclas coger 5 ml de la fase inferior y 2 ml de la superior , y para calcular la densidad de cada fase un picnómetro de 5 ml ) Preparación de la sosa 1M : Pesar aprox. 20 g NaOH y disolver en 500 ml de agua
Introducir en botella oscura y dejar enfriar
Pesar aprox. 3 g de hidrógeno ftalato potásico
Disolver en un erlenmeyer 250 ml con 100ml agua + 3 gotas fenolftaleina
Valorar con la solución de NaOH
EVALUACIÓN ECONÓMICA :
PRODUCTO
CANTIDAD
PRECIO
Espátula
1
7,02
Matraz erlenmeyer
7
20,23
Balanza de precisión
1
1522,00
Embudo decantación
3
99,36
Frasco cilíndrico
1
10,91
Bureta graduada
1
12,47
Pipetas
5
21,68
Picnómetro para líquidos
1
17,37
Vidrio de reloj
1
0,99
1712,03 euros
Personal
Aprox.20euros/h
60,00
Duración experiencia
4 horas
Total= 240,00 euros
Reactivos: NaOH
12,78euros/kg
Hidrógeno ftalato K
24,84euros/kg
Triclorometano
29,20euros/l
Ácido acético
5,11euros/l
Fenolftaleina
17,23euros/l
89,16 euros
Evaluación económica “ideal”:
A continuación se representa un pequeño informe económico de un grupo en concreto (T6). Los datos obtenidos son los más fiables y supuestamente más lógicos; por lo tanto, el coste para realizar esta experiéncia en un laboratorio seria el siguiente: Nota:Los datos que se muestran posteriormente se han realizado sin tener en cuenta el precio de la balanza, la cual tiene un precio elevado y aumentaria demasiado el coste de la operación. Precio total del material: 190.03 euros Para las 7 mezclas se han gastado: 51,7 ml de Cloroformo x 1l/1000ml x 29,20euros/L = 1,51 euros Cloroformo 88,3 ml de Acético x 1l/1000ml x 5,11euros/L = 0,45 euros de Acético Para la preparación de NaOH: 20 g NaOH x 1Kg/1000g x 12,78euros/Kg = 0,25euros de NaOH 2 x 3g Hidrogeno ftalato potásico x 1Kg/1000g x 24,84euros/Kg = =0,149euros Hidrogeno ftalato potásico (2 valoraciones) Nota: El coste de la fenolftaleina lo consideramos despreciable ya que se gastaron unas 6 gotas y seria complicado calcular su precio, a la vez que seria casi nulo. Lo mismo pasa con el agua, que no la tendremos en cuenta. Para las 3 mezclas de cloroformo, acético y agua se gastaron: 54 ml Cloroformo
1,57 euros
49,5 ml Acético
0,25 euros
TOTAL COSTE EXPERIMENTO: 194,21 EUROS
RESULTADOS :
1.- DETERMINACIÓN DE LA LÍNEA ISOTERMA: Tabla 1. Determinación de la masa de cada componente para cada mezcla. mezcla 1 2 3 4 5 6 7
vol.CH3Cl 16,00 13,00 9,50 6,50 3,50 2,00 1,20
Ejemplo de cálculo:
g CH3Cl 23,7312 19,2816 14,0904 9,6408 5,1912 2,9664 1,77984
vol. Hac 4,00 7,00 10,50 13,50 16,50 18,00 18,80
g Hac 4,1968 7,3444 11,0166 14,1642 17,3118 18,8856 19,72496
vol.H2O 0,50 1,20 3,95 6,40 12,40 22,00 32,80
g H2O 0,4991 1,19784 3,94289 6,38848 12,37768 21,9604 32,74096
A partir de la densidad de cada componente es posible calcular su peso: Densidad H20 = 0.9982 g/cm3. Densidad CH3Cl = 1.4832 g/cm3. Densidad Hac = 1.0492 g/cm3. Para la mezcla 1 : 16 ml CH3Cl x 1.4832 g/ml = 23.7312 g CH3Cl. Tabla 2. Cálculo de los porcentajes en peso de cada componente de la mezcla. mezcla 1 2 3 4 5 6 7
g totales 28,4271 27,82384 29,04989 30,19348 34,88068 43,8124 54,24576
% Hac 14,76 26,4 37,92 46,91 49,63 43,11 36,36
% CH3Cl 1,76 4,31 13,57 21,16 35,49 50,12 60,36
%H2O 83,48 69,3 48,5 31,93 14,88 6,77 3,28
Ejemplo del cálculo: Para la mezcla 1 : 23.7312 g CH3Cl+4.1968 g Hac+0.4991 g H2O = 28.4271 g totales. 23.7312 g CH3Cl x 100 / 28.4271 g totales = 83.48 % CH3Cl. 2.- DETERMINACIÓN DE LA NORMALIDAD DE LA SOSA: 3.0 g biftalato potásico x 1 mol/ 204.23 g = 0.015 moles de biftalato potásico. 0.015 moles de biftalato x 1 mol NaOh / 1 mol biftalato = 0.015 moles NaOh 0.015 moles NaOh / 0.0172 ml gastados de NaOh = 0.85 M Para la segunda valoración ( 3.1 g biftalato y 17.1 ml consumidos de NaOh) = 0.84 M Por lo tanto la molaridad media de la sosa es de 0.85. 3.-DETERMINACIÓN DE LOS PUNTOS CORREPONDIENTES A LA COMPOSICIÓN GLOBAL DEL SISTEMA. Tabla 3. Determinación de la masa de cada componente para cada mezcla. mezcla 1 2 3
vol.CH3Cl 19,5 16,5 18
g CH3Cl 28,9224 24,4728 26,6976
vol. HAc 10,5 22,5 16,5
g Hac 11,0166 23,607 17,3118
vol.H2O 30 21 25,5
g H2O 29,946 20,9622 25,4541
Los cálculos són análogos a los de la Tabla1. Tabla 4.Determinación de los porcentajes en peso de cada componentes para cada mezcla. mezcla 1 2 3
g totales 69,89 69,04 69,46
% Hac 15,76 34,19 24,92
% H2O 42,85 30,36 36,64
% CH3Cl 41,39 35,45 38,43
Los cálculos són análogos a los de la Tabla 2. En el diagrama triangular corresponden a los puntos S1-S2-S3. 4. RESULTADOS SOBRE LAS VALORACIONES DE CADA FASE : Tabla 5. Cálculo de las densidades y % Hac de cada fase. mezclas 1 2 3
fases inferior superior inferior superior inferior superior
vol.Naoh consumido peso pic+muestra 6,5 19,5 23,2 17,3 19,2 18,6 18,5 17,2 12,7 19,4 14,1 17,2
Peso picnómetro vacio = 12 g Peso picnómetro + H2O = 17 g mezclas 1 2 3
fases inferior superior inferior Superior Inferior Superior
densidad 1,5 1,06 1,32 1,04 1,48 1,04
% Hac 4,42 22,32 14,83 45,36 8,75 34,57
Ejemplo de cálculo : Para la fase inferior: Densidad =(19.5-12)/(17-12) = 1.5 g/cm3 6.5 ml NaOh 0.85 moles NaOh 1 mol Hac 60 g Hac = 0.3315 g Hac 1000 ml NaOh 1 mol NaOh 1 mol Hac 5 ml fase inferior x 1.5 g/cm3 = 7.5 g (0.3315 g Hac / 7.5g fase valorados)*100 = 4.42% Hac presente en la fase inferior. NOTA : Con las fases superiores de las mezclas 2 y 3 se tiene que valorar 2ml.
5.-CÁLCULO DE LAS FRACCIONES MOLARES DE CADA COMPONENTE A CADA FASE: Para cada grupo, buscamos en el diagrama obtenido el % de H2 0 correspondiente a partir de los puntos representados y la curva de solubilidad conociendo el % de ácido acético. Por ejemplo, en nuestro caso tenemos un 4.42% de Hac en la fase inferior de la mezcla 1. Si nos vamos al diagrama vemos que corresponde a un 1% de H 2 0. El % de cloroformo será: %CHCl3 = 100-1-4,42=94,58% Si cogemos como base de cálculo 100g: 4,42g Hac/(60g/mol) = 0.073 moles Hac 1g H20/(18g/mol) =0.055 moles H20 94.58g CHCl3 /(119,4g/mol) =0.792 moles CHCl3 Moles totales = 0.073+0.055+0.792 =0.921moles Xa = moles a / moles totales. Tabla 6. Resultados de las fracciones molares. mezcla 1 2 3
fase inferior superior inferior superior inferior superior
Xa H2O 0,03 0,91 0,05 0,72 0,06 0,85
REPRESENTACIÓN GRÁFICA :
Xa Hac 0,46 0,08 0,24 0,24 0,15 0,14
Xa CH3Cl 0,5 0 0,7 0,04 0,79 0,01
CONCLUSIONES :
El ácido acético es m ás soluble en agua que en cloroformo “, llegamos a esta conclusión viendo la pendiente de las rectas de reparto en el diagrama triangular, y el elevado % de acético presente en la fase superior, la acuosa. Lo que se refiere a los diagramas ternarios de otros grupos hay una buena semejanza en cuanto a la curva de solubilidad, en cambio en las rectas de reparto la cosa cambia, debido a que la mayor parte de las valoraciones y medidas en la densidad no se hicieron por triplicado y estaban muy viradas, creando así un poco fiabilidad en los datos adquiridos. Comparando los dos grandes grupos de prácticas, se advierte claramente que los grupos T1-T2-T3-T4-T5-T6 son los representativos de la práctica por lo que se obtienen valores más o menos semejantes, en cambio los modificados T7-T8-T9 ( y cuando decimos modificados nos referimos al tiempo de agitación ( 15 min agitar– 15 reposar en vez de 30 que el guión de prácticas ) , no han sido decisivos , la mayor parte de los puntos adquiridos no se situan en el área de la curva ( punto de estudio ) , por lo tanto no son concluyentes. Dicha modificación se hizo para ver si con un tiempo de agitación menor, el ácido acético se repartía menos entre las dos fases , de lo cual cabria esperar un aumento en la curva de saturación , aunque experimentalmente no se aprecie ningún tipo de cambio. OPORTUNIDADES DE MEJORA :
- Indispensable realizar la práctica en dos sesiones ( 6 horas ). - Agitar más tiempo para ver que tipo de comportamiento tiene la curva binodal. - Valorar más de 7 puntos en la determinación de la línea isoterma, para ver si la línea realmente va de vértice a vértice. - Trabajar a distintas temperaturas para realizar un diagrama tridimensional. - Trabajar con distintos componentes , como por ejemplo : benceno, tolueno , acetona ... - Calcular la constante de repartimiento del compuesto y comparar con las constantes tabuladas. - Calcular el intervalo de error en el grado de turbidez. BIBLIOGRAFIA :
“ O p erac io n es bási cas de la Ing en ier ía Q uím ic a” G.G.B ro w n Ed .Marín. “Ing en ieri a Quím ic a” Tom o II, J.M.Co ul so n,J .F.Rich ard so n, Ed.Rev ert é . “Manu al del Ingen ieria Qu ím ica”, Perry , Green, Ed.Mc Graw Hill
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INTERNET : www.panreac.es www.ecosur.net www.afora.com www.thales.cica.es www.udec.cl www.cipres.cec.uchiled/ncdolz
ANEXOS: 1) SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE. 2) PROGRAMA INFORMATICO : TERNPLOT- EXCEL SPREADSHEET. 3) ALICACIONES INDUSTRIALES 4) LISTA SELECCIONADA DE SISTEMAS TERNARIOS
ACIDO ACETICO 1. Identificación del producto Nombre químico: Acido Acético Sinónimos: Acido etanoíco Nº CAS: 64-19-7 Fórmula: CH3 COOH/C2 H4 O2
2. Propiedades físico-químicas Aspecto y color: Líquido incoloro. Olor: Acre. Picante y penetrante. Presión de vapor: 1.6 KPa a 20º C Densidad relativa de vapor (aire=1): 2.07 Solubilidad en agua: Miscible. Punto de ebullición: 118º C Peso molecular: 60.1
3. Estabilidad y reactividad
La sustancia es moderadamente ácida. Reacciona violentamente con oxidantes tales como trióxido de cromo y permanganato potásico. Reacciona violentamente con bases fuertes. Ataca muchos metales formando gas combustible (hidrógeno). Condiciones que deben evitarse: Fuentes de ignición y calor. Materiales a evitar: Oxidantes , bases y metales. Productos de descomposición: Con metales se descompone formando gas combustible (hidrógeno). Polimerización: No aplicable.
4. Información toxicológica Efectos agudos Contacto con la piel
Contacto con los ojos
Efectos crónicos
Enrojecimiento, dolor, Puede producir dermatitis. graves quemaduras cutáneas. Dolor, enrojecimiento, visión borrosa, quemaduras profundas graves.
Inhalación
Ingestión
Dolor de garganta, tos, jadeo, dificultad respiratoria. Los síntomas de edema pulmonar se ponen en manifiesto pasadas algunas horas y se agravan con el esfuerzo físico. VIGILANCIA MÉDICA ESTRICTA. Dolor de garganta, sensación de quemazón del tracto digestivo, dolor abdominal, vómitos, diarrea.
Límite en aire de lugar de trabajo (s/ Res. 444/91) CMP:
mg/m3
25 mg/m3 CMP- CPT: 37
Límite biológico (s/ Res. 444/91): No establecido. 3 3 Límite NIOSH REL: TWA 10 ppm (25 mg/m ) ST 15 ppm (37 mg/m ) 3 Límite OSHA PEL: TWA 10 ppm (25 mg/m Nivel guía para fuentes de agua de bebida humana (s/ Dto. 831/93): No establecido 5. Riesgos de incendio y explosión Incendio: Inflamable. El calentamiento intenso puede producir aumento de la presión con
riesgo de estallido. Explosión: Por encima de los 39º C pueden formarse mezclas vapor/ aire explosivas. Puntos de inflamación: 39º C Temperatura de autoignición: 427º C 6. Efectos ecotóxicos Residuo clasificado peligroso / especial
S/ Ley 24-051 - Dto. 831/9 3 (Nación)
SI
NO
S/ Dto. 831/93 (Nación) Límite en emisiones gaseosas
Límite en vertidos líquidos
S/ Ley 11.720 - Dto. 806/97 (Bs.As.)
Nivel guía de emisión:
No
establecido.
SI
NO
S/ Dto. 3395/96 (Bs.As.) Nivel guía de emisión:
No
establecido.
Nivel guía de calidad de aire: Nivel guía de calidad de aire:
No establecido
2.47 mg/m3 (período 8 horas).
S/ Res. 79179/90 (Nación)
S/ Res. 287/90 (Bs.As.)
No establecido.
No establecido.
7. Equipos de protección personal Protección respiratoria: Sí Protección de manos: Sí Protección de ojos: Sí Protección del cuerpo: Sí Instalaciones de seguridad: Duchas
de seguridad y lavaojos.
8. Manipuleo y almacenamiento
Evitar el calentamiento intenso. Esto puede producir aumento de la presión con riesgo de estallido. Evitar llama abierta. NO producir chispas, NO fumar. Por encima de 39º C; sistema cerrado, ventilación y equipo eléctrico a prueba de explosiones. No comer ni beber durante el trabajo. Condiciones de almacenamiento: Almacenar en lugar a prueba de incendio. Separado de oxidantes, bases. Mantener en lugar frío; mantener en una habitación bien ventilada. Separado de alimentos y piensos. Condiciones de manipuleo:
9. Medidas a tomar en caso de derrames y/o fugas Precauciones personales: Protección personal completo, incluyendo equipo autónomo de
respiración. Precauciones ambientales: Solo bajo la responsabilidad de un
experto eliminar el residuo
con abundante agua. Métodos de limpieza: Recoger el líquido procedente de una fuga
en recipientes herméticos. Neutralizar con precaución el líquido derramado con carbonato sódico.
10. Medidas a tomar en caso de contacto con el producto - Primeros Auxilios
EVITAR TODO TIPO DE CONTACTO. En todos los casos luego de aplicar los primeros auxilios, derivar al médico. Contacto con la piel: Quitar las ropas contaminadas, aclarar la piel con agua abundante o ducharse y solicitar asistencia médica. Contacto con los ojos: Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede h acerse con facilidad), después consultar al médico. Inhalación: Aire limpio, reposo, posición de semiincorporado y someter a atención médica. Ingestión: Enjuagar la boca. NO provocar el vómito y someter a atención médica. En general:
11. Medidas a tomar en caso de incendio y explosión Medidas de extinción apropiadas : Pulverizar con agua, espuma resistente a alcohol o dióxido de carbono. Medidas de extinción inadecuadas: No corresponde. Productos de descomposición: Al quemarse genera gases tóxicos e inflamables. Equipos de protección personal especiales: Trajes aluminados de protección y equipo autónomo de respiración. Instrucciones especiales para combatir el fuego: Mantener frío los bidones y demás instalaciones rociando con agua. 12. Medidas a tomar para la di sposición final de residuos
Los restos de producto químico deberían eliminarse por incineración o mediante cualquier otro medio de acuerdo a la legislación local. No verter en ningún sistema de cloacas, sobre el piso o extensión de agua. Fuentes bibliográficas
Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo- España. NIOSH última revisión 9 de Noviembre de 1999. INTI- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards Guía de Respuesta a Emergencias con Materiales Peligrosos- Centro de Información Química para Emergencias. Año 2001. Res. 444/91 M.T.S.S. Ley 24.051- Dec. 831/93. (Nación). Ley 11.720- Dec. 806/97. (Bs. As.) Dec. 3395/96. (Bs. As.) Res. 79179/90. (Nación) Res. 287/90. (Bs. As.)
CLOROFORMO 1. Identificación del producto Nombre químico: Cloroformo Sinónimos: Triclorometano/ Tricloruro de metano. Nº CAS: 67-66-3 Fórmula: CHCl3 2. Propiedades físico-químicas Aspecto y color: Líquido incoloro. Olor: Etéreo. Presión de vapor: 21.2 kPa a 20ºC Densidad relativa de vapor (aire=1): 4.12 Solubilidad en agua: 0.8 g/100ml a 20ºC Punto de ebullición: 62ºC Peso molecular: 119.4 3. Estabilidad y reactividad
El vapor es más denso que el aire. En contacto con superficies calientes o con llamas esta sustancia se descompone formando humos tóxicos e irritantes (cloruro de hidrógeno, fosgeno , cloro). La sustancia se descompone lentamente bajo la influencia del aire y la luz. Reacciona violentamente con bases fuertes, oxidantes fuertes, algunos metales, tales como aluminio, litio, magnesio, potasio, sodio y acetona, originando peligro de incendio y explosión. Ataca al plástico, al caucho y los recubrimientos. Condi ciones que deben evitarse: Superficies calientes o llamas. Materiales a evitar: Bases fuertes, oxidantes fuertes, aluminio, litio, potasio, sodio, acetona. Productos de descomposición: Humos y gases tóxicos e irritantes. (cloruro de hidrógeno, fosgeno y cloro). Polimerización: No aplicable. 4. Información toxicológica Efectos agudos Contacto con la piel Contacto con los ojos
PUEDE ABSORBERSE. Enrojecimiento, dolor. Irritante. Enrojecimiento, dolor.
Efectos crónicos
Dermatitis. No hay información disponible. No hay información disponible.
Inhalación
Tos, somnolencia, dolor de cabeza, náuseas.
Ingestión
Dolor abdominal, vómitos, tos, somnolencia, dolor de cabeza, náuseas.
Otros
Esta sustancia es posiblemente carcinógena para los seres humanos. El consumo de bebidas alcohólicas aumenta el efecto nocivo. Está indicado examen médico periódico dependiendo del grado de exposición. La sustancia puede causar efectos en el corazón, el hígado, el riñón y en el sistema nervioso central. El alerta por el olor es insuficiente.
No hay información disponible.
50A2 mg/m3 (A2: Sustancias carcinógenas sospechosas para el hombre). Límite biológico (s/ Res. 444/91): No establecido. 3 Límite NIOSH REL: Ca ST 2 ppm (9.78 mg/m ) {60 minutos} Sustancia carcinógena. 3 Límite OSHA PEL: C 50 ppm (240 mg/m ) Nivel guía para fuentes de agua de bebida humana (s/ Dto. 831/93): 30 ug/l Límite en aire de lugar de trabajo (s/ Res. 444/91)CMP:
5. Riesgos de incendio y explosión Incendio: Es un producto no combustible. Se puede volver combustible por la adición de
pequeñas cantidades de una sustancia inflamable o por el aumento del contenido de oxígeno en el aire. Explosión: No presenta riesgo de explosión salvo que entre en contacto con determinados productos. Ver materiales a evitar. Puntos de inflamación: No aplicable. Temperatura de autoignición: No aplicable. 6. Efectos ecotóxicos Residuo clasificado peligroso / especial
S/ Ley 24-051 - Dto. 831/9 3 (Nación)
SI
NO
S/ Dto. 831/93 (Nación) Límite en emisiones gaseosas
Límite en vertidos líquidos
S/ Ley 11.720 - Dto. 806/97 (Bs.As.)
Nivel guía de emisión:
No
establecido.
SI
NO
S/ Dto. 3395/96 (Bs.As.) Nivel guía de emisión:
No
establecido.
Nivel guía de calidad de aire: Nivel guía de calidad de aire:
No establecido.
No establecido.
S/ Res. 79179/90 (Nación)
S/ Res. 287/90 (Bs.As.)
No establecido.
No establecido.
7. Equipos de protección personal Protección respiratoria: Sí. Protección de manos: Sí. Protección de ojos: Sí. Protección del cuerpo: Sí, trajes de protección. Instalaciones de seguridad: Ducha y lavaojos de seguridad. 8. Manipuleo y almacenamiento
Elementos de protección personal. No comer, fumar, ni beber durante el trabajo. NO utilizar cerca del fuego, una superficie caliente mientras se trabaja en soldadura. Condiciones de almacenamiento: Separado de oxidantes fuertes, bases fuertes, acetonas, metales, alimentos y piensos. Ventilación a ras del suelo. Condiciones de manipuleo:
9. Medidas a tomar en caso de derrames y/o fugas Precauciones personales: Equipo de protección completa incluyendo equipo autónomo
de
respiración. Precauciones ambientales: NO permitir que este producto químico se incorpore al
ambiente. Esta sustancia puede ser peligrosa para el ambiente, debería prestarse atención especial al agua. Métodos de limpieza: Evacuar la zona de peligro. Consultar a un experto. Recoger, en la medida de lo posible, el líquido que se derrama y el ya derramado en recipientes herméticos, absorber el líquido inerte y trasladarlo a un lugar seguro.
10. Medidas a tomar en caso de contacto con el producto - Primeros Auxilios En general: HIGIENE ESTRICTA. EVITAR LA EXPOSICIÓN DE ADOLESCENTES Y NIÑOS. En todos los casos luego de aplicar los primeros auxilios, derivar al médico. Contacto con la piel: Quitar las ropas contaminadas, aclarar la piel con agua abundante o ducharse y proporcionar asistencia médica. Contacto con los ojos: Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse con facilidad) y proporcionar asistencia médica. Inhalación: Aire limpio, reposo, respiración artificial si estuviera indicada y proporcionar asistencia médica. Ingestión: Enjuagar la boca, dar a beber agua abundante reposo y proporcionar asistencia médica. 12. Medidas a tomar en caso de incendio y explosión Medidas de extinción apropiadas : En caso de incendio en el entorno está permitidos
todos
los agentes extintores. Medidas de extinción inadecuadas: No corresponde. Productos de descomposición: Humos y gase tóxicos e irritantes. (cloruro de hidrógeno,
fosgeno y cloro). Equipos de protección personal especiales: No corresponde Instrucciones especiales para combatir el fuego: Mantener los recipientes rociándolos con
agua. 13. Medidas a tomar para la disposición final de residuos
Los restos de producto químico deberían eliminarse por incineración o mediante cualquier otro medio de acuerdo a la legislación local. El envase contaminado, debe tratarse como el propio residuo químico. No vereir en ningún sistema de cloacas, sobre el piso o extensión de agua. Fuentes bibliográficas
Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo- España. NIOSH última revisión 9 de Noviembre de 1999. INTI- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards Guia de Respuestas a Emergencias con Materiales Peligrosos. Centro de Información Química para Emergencias. Año 2001. Res. 444/91 M.T.S.S. Ley 24.051- Dec. 831/93. (Nación). Ley 11.720- Dec. 806/97. (Bs. As.) Dec. 3395/96. (Bs. As.) Res. 79179/90. (Nación) Res. 287/90. (Bs. As.)
