FQ2_Cap4 (Diagramas Ternarios)

Diagramas Ternários

Diagrama de Fases Prof. Claudia Braga

Diagramas de Fases Ternárias

Ilustra o equilíbrio entre várias fases de substâncias constituintes de

um sistema.

A composição de um sistema ternário fica definida quando temos a fração molar (fração mássica)

dos componentes.Xa + Xb + Xc = 1

Construção do diagrama ternário

Regra das fase

F= C – P + 2

Para uma variável fixa. Para duas variáveis fixas

Estudo do Diagrama Ternário

Curva binodal e retas de junção

Dois pares de líquidos parcialmente miscíveis

(A+B) e (A+C) são parcialmente miscíveis

(B+C) são totalmente miscíveis

Três pares de líquidos parcialmente miscíveis

(A+B) , (A+C) e (B+C) são parcialmente miscíveis

Sabendo desses conceitos, pode-se agora entender como se processa um diagrama de fases ternário.

A soma das distâncias de um ponto no interior de um triângulo (equilátero) aos três lados é igual à sua altura, h. Normalizando, ter-se-á que a/h= x1 (ou w1), b/h=x2 (ou w2) e c/h=x3 (ou w3) e desta forma verifica-se a relação entre as fracções molares (ou, entre fracções mássicas, ).

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,000,00

0,25

0,50

0,75

1,00

h

a

bc.

X1 + X2 + X3 = 1

Os vértices 1, 2 e 3 representam os componentes puros

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,000,00

0,25

0,50

0,75

1,00

S

S'N'

P'

P

N

1

32

Cada lado do triângulo representa uma mistura

binária.

1 e 2 1 e 3

2 e 3

1, 2 e 3

Os pontos no interior do triângulo representam misturas dos três componentes (1,2 e 3)

1

32

D representa uma mistura binária dos componentes 1 e 2; E é uma mistura binária de 2 e 3; P, Q, R e S representam misturas dos três componentes (1, 2 e 3).

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,000,00

0,25

0,50

0,75

1,00

.E

. ... X

P

Q

X S

D

Se dois dos componentes forem parcialmente miscíveis:

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0,00

0,25

0,50

0,75

1,000,00

0,25

0,50

0,75

1,00

21/12/2009 18:50:34

AGUA-(H2O)

linha de ligaçao

da curva de

equilibrio

da mistura na

T=30Co

(CH3COOH + CHCl3) São completamente miscíveis(CH3COOH + H2O) São completamente miscíveis

(CHCl3 + H2O) Parcialmente miscível

Propriedade do diagrama triangularQuando evaporamos a água do sistema, temos a proporção mantida de cada

substância restante.

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,000,00

0,25

0,50

0,75

1,00

S

S'N'

No

sent

ido

da s

eta

a co

mpo

siça

o é

mai

s ric

a

no s

olve

nte

(Pb(

NO

3)2)

No sentido da seta a com

posiçao é mais rica

no solvente (AG

UA)

H2O

Pb(

NO

3)2

NaNO3

P'

P

N

EXEMPLO:

Aplicações dos Diagramas ternários

Processos de separação e purificação

*Prolongamento da atividade enzimática;

*Reações de polimerização;

*Extração de cátions metálicos;

*No campo petroquímico;

*Biocombustível;

*Indústrias Sucro-alcooleira;

*Áreas Farmacêuticas;

*Indústrias de Cerâmicas;

QUESTÃO29

A figura abaixo representa o diagrama de fases do sistema água, nitrato de chumbo e nitrato de sódio, a 25 oC e 1 atm. Analisando o diagrama logo a seguir , conclui-se que:

(A) o sistema representado pelo ponto O é uma solução saturada em Pb(NO3)2.(B) o ponto P representa uma solução duplamente saturada em em Pb(NO3)2 e NaNO3.(C) o ponto S representa o hidrato formado entre o NaNO3 e a água. (D) o em Pb(NO3)2 é mais solúvel em água do que o NaNO3.(E) a adição de em Pb(NO3)2 a soluções aquosas de NaNO3 aumenta a solubilidade do NaNO3 em água.

Diagrama ternário

0,00

0,25

0,50

0,75

1,000,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

S

S'N'

No

sent

ido

da s

eta

a co

mpo

siça

o é

mai

s ric

a

no s

olve

nte

(Pb(

NO

3)2)

No sentido da seta a com

posiçao é mais rica

no solvente (AG

UA)

H2O

Pb(

NO

3)2

NaNO3

P'

PN

Região supersaturada

Região Homogênea

Região Homogênea

Informações acrescidas para melhor entendimento da questão:

R=alternativa (B)

Referências BibliográficasBEVILAQUA, G.; PIGHINELLI, A. L. M. T.; PARK, K.J.; Diagrama Ternário de Fases de Elementos Constituintes do Biodiesel e Glicerol.

CASTELLAN, Gilbert W. Fundamentos da Físico-Química. Vol. 2. Livros Técnicos e Científico Editora S.A., Rio de Janeiro, 1986.

Pilla, Luiz. Físico-Química. Vol.2. Livro Técnico e Científico, Rio de Janeiro, 1980