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df 

INTRODUCCIÓNLos refrigerantes son sustancias que liberan o absorben calor a una temperaturadeterminada por medio de un cambio de fase. La fase líquida pasa a la fase de apor

aportando energía! " el refrigerante absorbe calor del medio en el que se encuentra# " por elcontrario! cuando pasa de la fase apor a la fase líquida libera energía cediendo calor almedio. $stas sustancias son importantes porque a"udan a mantener estable diersossistemas! " por ello se %a traba&ado en la elaboraci'n de una gran ariedad de refrigerantes.Tienen diersas aplicaciones a niel dom(stico! comercial e industrial.CL)*I+IC)CIÓN,a" diersas clasificaciones de los refrigerantes como por su to-icidad! por suinflamabilidad! por su funci'n " por su composici'n química. ueden ser inorg/nicos uorg/nicos 0%alocarbonos e %idrocarburos1. *e muestra el listado de los refrigerantesorg/nicos! " cada letra indica el elemento presente en ese refrigerante.

I2)CTO )23I$NT)LLos refrigerantes clorofluorocarbonados 0C+C1 son compuestos altamente contaminantesque por muc%o tiempo %an contribuido al calentamiento global debilitando la capa de o4ono!por lo cual! su pro%ibici'n lle' al uso de compuestos refrigerantes alternos como los%idrofluorocarbonados 0,+C1 libres de cloro! sin embargo! estos tambi(n soncontaminantes. ara esto! se %a e-perimentado con me4clas de refrigerantes! entre ellas! lame4cla de ,+C con %idrocarburos 0,C1.,a" tres maneras de medir el impacto de los refrigerantes5 67 06lobal 7armingotential1! OD 0O4one Depletation otential1 " T$7I 0Total $quialent 7arming Impact1.*e muestra una tabla de los 67 para los refrigerantes traba&ados.

2$8CL)* D$ R$+RI6$R)NT$*$-isten me4clas a4eotr'picas " me4clas 4eotr'picas. Las a4eotr'picas tienen puntos deebullici'n " condensaci'n a temperaturas constantes! pueden llegar a comportarse comouna sustancia pura! mientras que las 4eotr'picas tienen diferentes puntos de ebullici'n adiferentes temperaturas.ROI$D)D$* D$ L)* *U*T)NCI)* ) continuaci'n se muestran las propiedades de las sustancias traba&adas! con sucorrespondiente estructura molecular.

Aplicaciones:

Los ,C se usan por su ba&a contaminaci'n! adem/s que tienen compatibilidad con el aceiteusado en los procesos de refrigeraci'n! generando me&ores resultados en la operaci'n.R9:;etano5 *e emplea para sustituir el R: " R9: en los equipos de ba&atemperatura. $s recomendado el uso de aceite poliester como aceite de refrigeraci'n.R:9;propano5 or el alto niel de la compresi'n del R:9 se recomienda para ser usadocomo un componente de me4claR>:?a;n;butano5 Refrigeraci'n dom(stica! adem/s se usa porque el n;butano se disuelef/cilmente en el aceite mineral! generando ma"or eficiencia en el proceso de refrigeraci'n.R>99< se recomienda su uso como componente puro o en me4clasalternatias para sustituir al R99 0climati4aci'n! refrigeraci'n industrial1

Metodología:

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Modelo de Margules:

2argules no puede representar sistemas en los que la fase líquida se separa en dos capasinmiscibles.

Modelo de Van Laar:

La ecuaci'n de an Laar puede a&ustar curas composici'n;coeficiente de actiidad tantopara desiaciones positias como negatias de la le" de Raoult! pero no curas quepresentan m/-imos o mínimos.Cuando los datos e-perimentales se pueden e-trapolar a diluci'n infinita es posible utili4arun procedimiento m/s r/pido! pero menos e-acto de c/lculo.Las me4clas de mol(culas polares auto asociadas con mol(culas no polares tales como%idrocarburos pueden e-%ibir una fuerte no idealidad del tipo desiaci'n positia. $n lama"oría de las me4clas de este tipo la ecuaci'n de @an Laar funciona mu" bien en unentorno de - A =.> a =.B. *in embargo! en regiones diluidas se deteriora bastante.Un problema todaía m/s importante con estas me4clas altamente no ideales es que la

ecuaci'n de an Laar puede predecir err'neamente la formaci'n de dos fases.

Modelo de Wilson:

Capacidad para a&ustar sistemas fuertemente no ideales pero miscibles. Con este modelose toman en cuenta los efectos de las diferencias de tamao " fuer4as de atracci'n de lasmol(culas de las distintas especies mediante un tratamiento basado en el concepto decomposici'n local.La ecuaci'n de 7ilson es mu" efica4 para composiciones diluidas! donde los efectos deentropía dominan sobre los efectos de entalpía.

Modelo U!"A#:$s un m(todo de contribuci'n de grupos. La idea sustantia de estos m(todos es que unamol(cula se puede considerar como la suma de todos los grupos que la integran. $n el casoe-tremo de m/-imo detalle en la definici'n de cada grupo! el grupo se %ace igual a lamol(cula! sin embargo! no encontramos las interacciones de toda la mol(cula. $n el m(todoUNI+)C el coeficiente de actiidad se calcula segn dos contribuciones5 una debida adiferencias en el tamao de la mol(cula " otra contribuci'n debida a interacciones entremol(culas. $-isten algunas limitaciones para el uso del m(todo UNI+)C# por e&emplo! lalimitaci'n en la cantidad de grupos funcionales presentes! la temperatura de la me4cla! lae-igencia de la le&anía 0bien por deba&o1 de los puntos críticos! la dificultad para representarel comportamiento de los polímeros o de los electrolitos! " por ltimo! la e-istencia deerrores considerables cuando se lo utili4a a ba&as concentraciones.

An$lisis de resultados:

Las que se desían con ma"or intensidad del comportamiento ideal son las que figuran enprimer t(rmino.

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*egn la tabla las sustancias que se tienen son del grupo I@ los fluorocarbonados " del @los %idrocarburos.

Teniendo en cuenta las características de las sustancias puras! se tiene una me4cla casiideal! que tienen una desiaci'n positia de la le" de Raoult. $sto quiere decir que las

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interacciones de las mol(culas del mismo tipo son m/s fuertes que las interacciones entremol(culas diferentes# interacci'n de );) " 3;3 E interacci'n de );3.

Me%cla &tano'()*

La me4cla se a&ust' mu" bien al modelo de 2argules e-cepto en el punto a4eotropico! tuoalgunos problemas con el modelo de @an Laar al estar despla4ada %acia aba&o la gr/fica!-!". Con el modelo de 7ilson no tiene problemas " su a&uste es casi perfecto. )l ser uname4cla de dos sustancias con ba&a polaridad! se puede considerar como casi ideal.$ntonces las interacciones no ser/n tan fuertes! lo que %ace que estos modelos se a&ustende manera adecuada. $n los puntos de diluci'n infinita en la gr/fica de las actiidades se euna pequea desiaci'n en los modelos 2argules " @an Laar! estos m(todos tienenproblemas en concentraciones ba&as del soluto. $l modelo de @an Laar tiene problemascuando en las gr/ficas de !-!" se presenta un m/-imo! en este caso al ser una desiaci'npositia de la le" de Raoult el punto a4eotr'pico es un m/-imo de la gr/fica! es por esto que

se e una desiaci'n tan pronunciada.

Me%cla (*)'+ropano

$sta me4cla es la que tiene menor desiaci'n con respecto a los datos e-perimentales! susa&ustes son mu" buenos en las gr/ficas !-!". )dem/s! con el modelo de @an Laar en losdiagramas de los coeficientes coincide casi perfectamente con la cura te'rica! %asta en lospuntos de diluci'n infinita. ,asta en el punto a4eotr'pico se e un comportamiento bastantebueno. Lo anterior quiere decir que esta me4cla es la m/s ideal de las ? que se tienen! suscaracterísticas son mu" similares! tiene cercanos puntos de ebullici'n! el peso molecular es

parecido! " adem/s son sustancias con mu" ba&a polaridad! esto %ace que interacten demanera similar. ara estos casos los m(todos de composici'n global 02argules! @an Laar1se a&ustan bastante bien a los datos e-perimentales! esta me4cla da prueba de ello.

Me%cla (,*-a'n'utano

Ninguno de los modelos! e-ceptuando 7ilson! se acomod' de manera adecuada a estame4cla. Como se e en las gr/ficas %a" una desiaci'n bastante pronunciada entre losdatos e-perimentales " los datos calculados. $n todos los modelos se presentan errores por encima del 9=F. $n este caso se tendría la me4cla que m/s se ale&a de la idealidad! suspropiedades difieren bastante! por e&emplo los puntos de ebullici'n de las dos sustanciasdifieren en casi 9G H de temperatura! siendo esta la ma"or diferencia de puntos deebullici'n entre las me4clas empleadas! el peso molecular del n;butano es casi el doble delR>:?a! adem/s el R>:?a tiene ma"or polaridad que los anteriores compuestos! esto %aceque las interacciones sean m/s fuertes! " por el lado de butano al ser una cadena m/s largase presentan ma"ores fuer4as de @an der 7alls. Lo anterior %ace er porque los m(todosempleados no aportan buenos a&ustes.

Me%cla (,)'+ropano

ara esta me4cla se a&ustaron mu" bien los modelos de 7ilson! 2argules " @an Laarpresentando errores apro-imadamente del 9< no es lo suficientemente polar para

generar una desiaci'n mu" grande! adem/s la cadena de carbonos del propano no es tanlarga para afectar la idealidad de la me4cla. $n el punto a4eotropico no se presentan datos

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termodin/micamente incorrectos! siendo esta me4cla una de las que me&or se logr' a&ustara los m(todos anteriormente nombrados. Las propiedades físicas de esta me4cla difierenpoco! por e&emplo! el punto de ebullici'n aria tan solo H.

CO$+ICI$NT$*! UNI+)C

CONCLU*ION$*Los errores que se presentan se originan porque los modelos no se a&ustan a las me4clastraba&adas. $sto indica un error matem/tico! m/s no un error termodin/mico.Los modelos termodin/micos funcionan como estimaciones desde el m/s simple! %asta losde ma"or comple&idad! como UNI+)C. *in embargo! qued' eidenciado que el modelo m/srobusto no indica un me&or a&uste a los datos e-perimentales! introduciendo un ma"or erroran cuando se traba&a con me4clas sencillas.$n las me4clas traba&adas! se pudo eidenciar que a ma"or similitud en las propiedadesfísicas! el uso de los modelos m/s sencillos arro&an me&ores resultados! "a que forman una

me4cla casi ideal.Los sistemas de me4clas de ,+C " ,C mane&ados! debido a las diferencias de polaridadentre los dos tipos distintos de mol(culas! la desiaci'n en los resultados depender/fuertemente de esta propiedad! así que! mientras ma"or sea la polaridad en los ,+C el error aumentar/.