Concepte: Els balanços de matèria són uns mètodes matemàtics utilitzats majoritàriament en la enginyeria química que es basen en la llei de la conservació de la matèria ( la matèria ni es crea ni es destrueix, només es transforma en un sistema tancat).

 

Nosaltres hem utilitzat aquest mètode per comprovar quina es la part soluble dintre d'una bosseta de te i quina quantitat podem arribar a extreure, ja que sempre hi quedarà una petita part soluble dintre del te sòlid i volem que sigui mínima per augmentar la eficiència del nostre sistema.

 

Per això vam fer el balanç de matèria següent:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Com nosaltres utilitzem una extracció en contracorrent tenim dos fluxos que van en sentit contrari, el del dissolvent i el del sòlid. Amb el balanç de matèria podem comprovar que tota la quantitat de matèria que introduïm al sistema acaba sent la mateixa quantitat que obtenim al final, però transformada.

 

Les incògnites següents sofreixen algun canvi a mesura que passen per les diferents etapes 1,2 i 3 i signifiquen el següent:

 

D= Dissolvent líquid

Y= Part soluble del te a la part líquida

H= Sòlid

S=  Concentració de la part soluble del te al sòlid 

 

El subíndex indica en quin moment del sistema es troben les incógnites, però per calcular la concentració de part soluble al nostre sòlid (S) i esbrinar amb quina eficiència fem la extracció només ens interessa descobrir els valors a la sortida i a la entrada, per això apliquem la següent fórmula:

 

                        H0·S0 + D0·Y0 = H3·S3 + D3·Y3

 

Aquesta fórmula expressa que H per S sumat a D per Y a l'entrada, ha de ser igual a H per S sumat a D per Y a la sortida, ja que com dèiem abans, la matèria ni es crea ni es destrueix només es transforma.

 

Les variables que ens interessen esbrinar son Y i S, ja que si sabem el valor d'aquestes sabrem quina és la part soluble que tenim al sòlid (S) i quina part soluble tenim al nostre dissolvent líquid (Y).

Per resoldre aquesta equació hem hagut de fer varis experiments i estudis. Aquí a baix tens els nostres resultats i com hem arribat fins a ells.

 

A l'entrada tenim que:

 

H0 = 1,74g de sòlid

 

D0  = 200ml de dissolvent

 

Y0 = 0g/l de part soluble a la fase líquida

 

S0  = 0,19 g/g de part soluble al sòlid

 

I a la sortida:

 

H3 = 1,41g de sòlid

 

D3 = 200ml de dissolvent

 

Y3 = 1,1g/l de part soluble a la fase líquida

 

S3  = 0,078g/g de part soluble al sòlid