Determinación termogravitacional del coeficiente Soret en mezclas líquidas binarias. Influencia del número de Grashof sobre la estabilidad convectiva en códigos de difusión térmica

Resumen

A partir de los trabajos de Clusius-Dickel la difusión térmica gravitacional es una técnica frecuentemente empleada en la separación de isótopos en mezclas gaseosas. En mezclas líquidas, su interés radica en la posibilidad de su utilización industrial en la purificación, separación y recuperación de componentes de mezclas de aceites y diversos productos petrolíferos, así como la separación de ciertos isómeros. La magnitud relevante en la descripción del fenómeno es el coeficiente Soret, y se han realizado considerables esfuerzos para determinar su valor en diferentes tipos de mezclas líquidas. Sin embargo, los datos disponibles, en particular para meclas conefecto Soret negativo, muestran grandes desviaciones y, en algunos casos, aún el signo de la magnitud es cuestionalble. Conobjeto de eliminar esta dispersión de han realizado experimentos a bordo del satélite EUREKA en condiciones de micorgravedad, pero los resultados tambpoco han sido concluyentes. Como alternativa a los costosos experimentos en el espacio, proponemos en esta tesis doctoral el uso del método termogravitacional que, junto a la sencillez del dispositivo experimental, presenta la ventaja que pude controlarse la inestabilidad convectiva mediante columnas de suficiente anchura entre paredes, para que los enriquecimientos obtenidos no den lugar a grandientes adversos de densidad inestables.Así, se ha diseñado y construído cinco columnas termogravitacionales.El criterio seguido para su diseño ha sido reducir el tiempo de relajación del fenomeno, manteniendo altos valores de la sepación. También en esta memoria se ha establecido una nueva teoría hidrodinámica que describe el comportamiento de la columna termogravitacional. Haciendo uso de esta teoría, se ha determinado experimentalmente un amplio conjunto de valores del coeficiente Soret tanto positivo como negativo para diferentes mezclas con caracter polar y no polar. También mediante un estu