Mi ha tolto un bel po' di tempo questo esercizio, ma andava fatto.
Come avrete notato la T non è nota quindi non possiamo calcolare le $ P^(sat) $ dalle quali successivamente ci saremmo ricavati il rapporto tra le gamma e quindi la composizione azeotropica attraverso Van Laar/Margules.
Fondamentalmente abbiamo sempre due informazioni: conosciamo la $ P $ e sappiamo che $ x_1=y_1 $. I valori di $ x_1 $ e $ T $ sono calcolabili ma sono annidati tra Rault, Antoine e Van Laar. Ho perso un po' di tempo per cercare di tirare fuori qualche metodo analitico attraverso le equazioni ma era un casino allucinante. In ogni caso l'idea era quella di tentare 2 metodi iterativi, probabilmente annidati l'uno dentro l'altro. A questo punto ho disegnato un grafico generico con azeotropo e mi sono chiesto attraverso quale metodo si potesse passare da un punto generico di equilibrio a quello azeotropico. Alla fine tra uno scervellamento e l'altro, ecco cosa mi è venuto fuori.
az_1.jpg 319,29K
84 Download
1) Scegliere un valore generico di $ x_1 $ e calcolare la $ T_b $ per la pressione azeotropica richiesta, attraverso la solita iterazione
2) Calcolare la composizione della fase vapore $ y_1 $ con i dati appena ottenuti
3) Utilizzare questo valore di $ y_1 $ come $ x_1 $ per calcolare un nuova $ T_b $.
Come si vede dal grafico, dopo poche iterazioni si dovrebbe arrivare al punto azeotropico, se esiste. Nel caso l'azeotropo non esistesse, dopo qualche tentativo dovreste ottenere un valore di $ y_1 $ pari a 1. Il metodo credo valga anche se si inserisce , senza saperlo ovviamente, un valore di $ x_1 $ maggiore di quello azeotropico. La differenza è che avrete una $ y_1 $ più bassa della $ x_1 $ e continuate a procedere ugualmente.
Ecco i calcoli per l'esercizio in particolare
az_dati.jpg 678,07K
100 Download