CE 110 Difusão em Líquidos e Gases - Equipamento Didáctico para Formação em Educação Profissional - Equipamento para Laboratório de Mecânica dos Fluidos
1. Descrição
A difusão é o transporte microscópico de massa de partículas, como átomos, moléculas e iões, devido a diferenças de concentração. Desempenha um papel importante em inúmeros processos. Por exemplo, a difusão pode aproximar os reagentes nas reações químicas e, em alguns casos, pode ser a etapa limitante da velocidade do processo.
A unidade CE 110 está equipada com duas unidades experimentais para investigar a difusão em líquidos e gases. Para investigar a difusão em líquidos, utiliza-se uma solução salina concentrada. A solução está contida num tubo em U, cuja extremidade possui um disco com vários capilares verticais. O tubo em U é mergulhado num tanque contendo água desmineralizada, de modo a que o disco com os capilares fique posicionado abaixo da superfície da água. O gradiente de concentração entre a água e a solução faz com que os iões do sal se movam para fora do tubo em U através dos capilares para a água desmineralizada. Os capilares garantem que os iões se movem numa dimensão. Um agitador no tanque impede o aumento da concentração de sal junto ao disco, evitando assim diferenças de concentração no tanque. Um medidor de condutividade mede a concentração de sal no tanque. Para investigar a difusão em gases, utiliza-se um solvente altamente volátil. O solvente está contido num tubo vertical imerso num banho-maria aquecido. A energia térmica do banho-maria provoca a evaporação do solvente. Um ventilador gera um fluxo de ar que se move horizontalmente na extremidade superior do tubo.
O solvente gasoso difunde-se devido ao gradiente de concentração da superfície do solvente líquido para cima, em direção ao fluxo de ar puro. O fluxo de ar transporta as moléculas do solvente, garantindo assim uma concentração constante na extremidade superior do tubo. O volume de solvente líquido no tubo diminui com o tempo. Um microscópio gradual permite determinar o nível. Um aquecedor com controlador mantém a temperatura no banho-maria constante.
2. Especificações
Investigação da difusão em líquidos e gases; tanque transparente com agitador magnético, medidor de condutividade e tubo em U com capilares para investigação da difusão em soluções aquosas; evaporação de um solvente altamente volátil com um tubo de difusão em banho-maria aquecido para investigação da difusão em gases; remoção de solvente gasoso na extremidade superior do tubo de difusão com um aquecedor com ventilador, controlador e sensor para ajuste da temperatura no banho-maria; microscópio com altura ajustável para monitorização e determinação do volume de solvente no tubo de difusão; unidade de controlo e visor separado contendo visor de temperatura e ventilador.
3. Dados técnicos
Depósito com agitador: aprox. 1500 mL; Velocidade do agitador: 0…1500 min⁻¹; 253 capilares em aço inoxidável; diâmetro: 1 mm, comprimento: 5 mm; Banho-maria: aprox. 2 L; Tubo de difusão para solvente; diâmetro: 3,4 mm, comprimento: 85 mm; Potência do aquecedor: aprox. Ventilador de 125 W: 120…320 L/h; Divisão da escala do microscópio: 0,1 mm; Intervalos de medição: temperatura: 0…100 °C; condutividade: 0…200 mS/cm; 230 V, 50 Hz, monofásico; 230 V, 60 Hz, monofásico; 120 V, 60 Hz, monofásico; Certificação UL/CSA opcional.
