Cristalizacion

CAPITULO

VEINTIOCHO
CRISTALIZACION

Cristalización es la formación de partículas sólidas a partir de una fase homogénea. La formación de partículas sólidas puede tener lugar a partir de un vapor, como la nieve, mediante la solidificación de un líquido fundido, como ocurre en la formación de grandes monocristales, o bien como cristalización de una disolución líquida. El tratamiento en estelibro está restringido al último caso. Los principios y conceptos que se exponen son aplicables tanto a la cristalización de un soluto en el seno de una disolución saturada como a la cristalización de parte del propio disolvente, en la formación de cristales de hielo a partir de agua de mar o de otras disoluciones salinas diluidas. La cristalización de disoluciones es industrialmente importantedada la gran variedad de materiales que se comercializan en forma cristalina. Su amplia utilización se debe a dos razones: un cristal formado a partir de una disolución impura es esencialmente puro (excepto que se formen cristales mixtos), y la cristalización proporciona un método práctico para la obtención de sustancias químicas puras en una condición adecuada para su envasado y su almacenamiento.Magma. En la cristalización industrial de una disolución la mezcla bifásica

formada por las aguas madres y los cristales de todos los tamaños, contenida en un cristalizador y que se saca como producto, recibe el nombre de magma.
Importancia del tamaño de los cristales. No cabe duda que un buen rendimiento

y una elevada pureza son dos objetivos importantes de la cristalización, pero elaspecto y el intervalo de tamaños del producto cristalino es también importante. Si los cristales intervienen en un proceso posterior, para filtración, lavado, reacción con otros productos químicos, transporte y almacenamiento, es deseable que su tamaño sea adecuado y uniforme. Si los cristales se comercializan como un producto acabado, la aceptación por los consumidores exige cristales individualesresistentes de tamaño uniforme, que no formen agregados y que no se aglomeren en el envase. Por estas razones es preciso controlar la distribución del tamaño de los cristales (CSD), y éste es uno de los principales objetivos en el diseño y operación de cristalizadores.

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OPERACIONES UNITARIAS EN INGENIERIA QUIMICA

GEOMETRIA DE LOS CRISTALES Un cristal es el tipo de materia no viva másaltamente organizada. Se caracteriza por el hecho de que sus partículas constituyentes, que pueden ser átomos, moléculas o iones, están dispuestas en formaciones ordenadas tridimensionalmente llamadas redes espaciales. Como consecuencia de esta disposición de las partículas, cuando los cristales se pueden formar sin la interferencia de otros cristales o cuerpos extraños, se presentan como poliedroscon vértices agudos y caras planas. Aunque los tamaños relativos de las caras y las distancias entre vértices de distintos cristales del mismo material pueden ser muy diferentes, los ángulos formados por caras correspondientes de todos los cristales del mismo material son iguales y característicos del material.
Sistemas cristalográficos. Dado que todos los cristales de una determinadasustancia tienen los mismos ángulos interfaciales, con independencia de que existan grandes diferencias en lo que respecta al desarrollo de las caras individuales, se pueden clasificar las formas de los cristales en base a estos ángulos. Las siete clases o sistemas son: cúbico, hexagonal, trigonal, tetragonal, ortorrómbico, monoclínico y triclínico. Un determinado material puede cristalizar en dos o mássistemas diferentes dependiendo de las condiciones de cristalización. Por ejemplo, el carbonato de calcio se presenta más frecuentemente en la naturaleza en la forma hexagonal (calcita), pero también existe en la forma ortorrómbica (aragonito). En condiciones ideales, un cristal en crecimiento, mantiene la semejanza geométrica durante el crecimiento. Tal cristal recibe el nombre de invariante. La...