¿Qué es una Mezcla Zeotrópica?

Introducción:

Este posteo tiene el propósito de “ofrecer un aporte adicional a la confusión general” provocada por este tipo de definiciones técnicas cuando son presentadas durante seminarios, pláticas, conferencias, palestras o como sea que se llamen esas ocasiones donde una o más personas hablan y hablan sin preocuparse por el interés o percatarse del total desinterés que genera lo que están diciendo.

Cuando dicto seminarios o doy pláticas, suelo verbalizar este tipo de definiciones. Ante lo cual una parte importante de la audiencia suele abrir los ojos asombrados. Para mí, eso es señal que no interpretaron lo que dije. Suelo bromear con ello y les digo: “no me pidan que se los repita”, simulando que ni yo mismo entendí lo que dije y que por lo tanto no soy capaz de repetirlo. Por ahí fue así, ¿no? Por eso opté por escribir para definir lo que son las Mezclas Zeotrópicas. Así los seguidores de este blog pueden leerlo cuantas veces quieran.  

Aqui vamos entonces:

Los refrigerantes sintéticos con menor impacto ambiental a menudo son mezclas y no sustancias puras. 

Se pueden identificar varios ejemplos de fluidos que pertenecen a esta categoría de mezclas. Entre ellos se encuentran: R-448A, R-449A, R454A, R-454B, R-454C, R-455A, R-471A, … 

Cabe destacar que la designación ASHRAE para estas mezclas en particular comienza con el número “4”, lo que indica que son mezclas “zeotrópicas”. Se denominan así a las mezclas compuestas por diversas sustancias que, a una determinada presión constante, varían su temperatura a medida que se evaporan o se condensan. 

Cada componente de una mezcla zeotrópica tiene un punto de ebullición diferente. Esto hace que a una determinada presión constate, exista una temperatura inicial de la evaporación (“punto de burbujeo”) y una temperatura final de evaporación, algo más alta que la anterior. Esa es la temperatura a la que se evapora el último componente en estado líquido de la mezcla con la temperatura de ebullición más alta. O viceversa, habrá una temperatura más alta de inicio de la condensación a presión constate (“punto de rocío”) y una más baja al final de esa condensación cuando el componente con la menor temperatura de condensación cambia al estado líquido.

En pocas palabras, la composición de las mezclas zeotrópicas cambia a medida que se evaporan o se condensan a presión constate, al punto que la composición del líquido y el vapor saturado no es la misma donde coexisten ambas fases en un sistema de refrigeración. A este fenómeno se lo denomina “fraccionamiento”. La diferencia entre ambas temperaturas de inicio y final de la evaporación o de la condensación se denomina “deslizamiento” de temperatura, en inglés “glide”.

El valor del deslizamiento y la determinación de los parámetros que definen los puntos de rocío y de burbujeo son muy importante al momento de determinar el valor del sobrecalentamiento y del subenfriamiento en los intercambiadores de calor de sistemas de refrigeración que apliquen mezclas zeotrópicas como refrigerante.