Estudio termodinámico de sistemas ternariós sal + peg 4000 + agua a las temperaturas de 288.15, 298.15 y 308.15) k

Abstract

En la presente Tesis Doctoral se desarrolló un estudio termodinámico, a través de la determinación del coeficiente de actividad iónico medio, de sistemas conteniendo una sal inorgánica, un polímero y agua. Para determinar los valores de coeficiente de actividad iónico medio del electrolito presente en los sistemas estudiados, se utilizó la medida de fuerza electromotriz (fem) de celdas electroquímicas sin transporte. El ajuste de los valores experimentales de coeficiente de actividad, se realizó mediante un método similar al utilizado por Hitchcock, utilizando los modelos termodinámicos de Debye-Hückel extendido y Pitzer. Estos sistemas fueron medidos a tres temperaturas 288.15, 298.15 y 308.15 K como una función de la fracción másica del PEG 4000 que varía entre 0 y 0.25, en pasos de 0.05 unidades. Las Sales Inorgánicas seleccionadas para nuestro estudio son: NaCl, LiCl, KCl, NaNO3, NaBF4 y NaClO4. El polímero seleccionado es el PEG 4000, debido a que este es un polímero de bajo costo, no toxico, no inflamable y de fácil manipulación Sobre la base de los resultados obtenidos se resumen las siguientes conclusiones: Los electrodos de ion selectivo empleados en los diversos estudios presentaron un comportamiento Nernstiano, es decir, el valor de la pendiente k obtenida con la información experimental coincidió o se aproximó al valor informado en la literatura. Los valores de E0* obtenidos mediante ajustes a las ecuaciones de DebyeHückel y Pitzer; y la obtención de los parámetros de interacción de estos modelos, han resultado satisfactorios, presentando los ajustes desviaciones estándar aceptables para este tipo de estudios. Al representar gráficamente log γ v/s m1/2 , los coeficientes de actividad iónico medio de los diferentes electrolitos en medio PEG 4000 + agua, presentan un comportamiento típico donde se manifiesta una competencia entre las interacciones ionion y las interacciones ión-disolvente. Los electrolitos KCl, NaNO3 y NaBF4, presentan un compartimiento que está gobernado primordialmente por las interacciones ión-ión. Los electrolitos NaCl, LiCl y NaClO4 presentan un comportamiento diferente. A concentraciones bajas existe un predominio de las interacciones ion-ion, sin embargo con el aumento de la concentración se manifiesta un predominio de las interacciones ion-disolvente. En la estimación del valor del número de hidratación para los diferentes electrolitos, se obtuvieron valores altos para el NaCl y el LiCl, indicando una mayor hidratación de estos electrolitos respecto al KCl, NaNO3 y NaBF4. El NaClO4 presenta los valores más pequeños de número de hidratación. La constante de saladura, ks, para los electrolitos NaCl, KCl, LiCl y NaNO3 son positivos, lo cual indica que éstos pueden inducir la formación de dos fases. Sin embargo, los electrolitos NaBF4 y NaClO4 presentan valores negativos, lo cual indica que estas dos sales no inducen la formación de dos fases.