Cristalizacion
Páginas: 42 (10490 palabras)
Publicado: 28 de julio de 2011
2011
Unidad 4. Cristalización
ING. JOSÉ LUIS RIVERA CRUZ. INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CIUDAD SERDÁN.
INGENIERÍA DE ALIMENTOS II
Página |2
CONTENIDO.
4.1 Conceptos básicos y sus relaciones termodinámicas.................................................. 3 4.2 Introducción y teoría de la nucleación. ....................................................................... 3 4.3Cristalización y tipos de cristales. .............................................................................. 8 4.4 Velocidad de Cristalización. ..................................................................................... 10 4.5 Distribución de tamaño de partícula en los cristales. ............................................... 14 4.6 Modelos de cristalizadores....................................................................................... 16 4.7 Técnicas de medición y control. ............................................................................... 30 4.8 Aplicaciones en la industria alimentaria: Refinación de azúcar, Confitería............. 32
ING. JOSÉ LUIS RIVERA CRUZ
CRISTALIZACIÓN
INGENIERÍA DE ALIMENTOS II
Página |3
4.1 Conceptostermodinámicas.
básicos
y
sus
relaciones
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.
En lacristalización la solución se concentra y casi siempre se enfría hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha temperatura. Entonces, el soluto sale de la solución formando cristales casi puros.
La cristalización de disoluciones es industrialmente importante dada la gran variedad de materiales que se comercializan en forma cristalina. Su amplia utilización se debe a dosrazones: 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.
4.2 Introducción y teoría de la nucleación.
La velocidad de nucleación es el número de nuevas partículasformadas por unidad de tiempo y unidad de volumen de magma o de aguas madres exentas de sólidos. Esta magnitud es el primer parámetro cinético que controla la distribución de tamaño de los cristales (DTC).
Orígenes de los cristales en cristalizadores. Si todas las fuentes de partículas están incluidas en el término nucleación, pueden ocurrir diferentes tipos de nucleación. Muchos de ellos solamenteson importantes con el fin de evitarlos.
ING. JOSÉ LUIS RIVERA CRUZ
CRISTALIZACIÓN
INGENIERÍA DE ALIMENTOS II
Página |4
Pueden clasificarse en tres grupos: nucleación pura, nucleación primaria y nucleación secundaria.
Uno de los orígenes de los cristales es la fricción macroscópica, que es más afín a la trituración que a la nucleación real. Los cristalizadores con magma circulanteestán provistos de agitadores interiores o bombas externas rotatorias de circulación. En el impacto con estas partes móviles, los cristales blandos o débiles pueden romperse en fragmentos, formar esquinas y bordes redondeados y dar lugar así a nuevos cristales grandes o pequeños. Estos efectos también degradan la calidad del producto. La trituración es la única fuente de nuevos cristales que esindependiente de la sobresaturación.
Ocasionalmente, sobre todo en trabajos experimentales, se añaden a los sistemas de cristalización cristales de siembra obtenidos en cristalizaciones previas. Los cristales de siembra generalmente llevan sobre sus superficies muchos cristales pequeños que se han formado durante el secado y almacenamiento de los mismos. Con frecuencia los cristales pequeños...
Unidad 4. Cristalización
ING. JOSÉ LUIS RIVERA CRUZ. INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CIUDAD SERDÁN.
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CONTENIDO.
4.1 Conceptos básicos y sus relaciones termodinámicas.................................................. 3 4.2 Introducción y teoría de la nucleación. ....................................................................... 3 4.3Cristalización y tipos de cristales. .............................................................................. 8 4.4 Velocidad de Cristalización. ..................................................................................... 10 4.5 Distribución de tamaño de partícula en los cristales. ............................................... 14 4.6 Modelos de cristalizadores....................................................................................... 16 4.7 Técnicas de medición y control. ............................................................................... 30 4.8 Aplicaciones en la industria alimentaria: Refinación de azúcar, Confitería............. 32
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4.1 Conceptostermodinámicas.
básicos
y
sus
relaciones
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.
En lacristalización la solución se concentra y casi siempre se enfría hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha temperatura. Entonces, el soluto sale de la solución formando cristales casi puros.
La cristalización de disoluciones es industrialmente importante dada la gran variedad de materiales que se comercializan en forma cristalina. Su amplia utilización se debe a dosrazones: 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.
4.2 Introducción y teoría de la nucleación.
La velocidad de nucleación es el número de nuevas partículasformadas por unidad de tiempo y unidad de volumen de magma o de aguas madres exentas de sólidos. Esta magnitud es el primer parámetro cinético que controla la distribución de tamaño de los cristales (DTC).
Orígenes de los cristales en cristalizadores. Si todas las fuentes de partículas están incluidas en el término nucleación, pueden ocurrir diferentes tipos de nucleación. Muchos de ellos solamenteson importantes con el fin de evitarlos.
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Pueden clasificarse en tres grupos: nucleación pura, nucleación primaria y nucleación secundaria.
Uno de los orígenes de los cristales es la fricción macroscópica, que es más afín a la trituración que a la nucleación real. Los cristalizadores con magma circulanteestán provistos de agitadores interiores o bombas externas rotatorias de circulación. En el impacto con estas partes móviles, los cristales blandos o débiles pueden romperse en fragmentos, formar esquinas y bordes redondeados y dar lugar así a nuevos cristales grandes o pequeños. Estos efectos también degradan la calidad del producto. La trituración es la única fuente de nuevos cristales que esindependiente de la sobresaturación.
Ocasionalmente, sobre todo en trabajos experimentales, se añaden a los sistemas de cristalización cristales de siembra obtenidos en cristalizaciones previas. Los cristales de siembra generalmente llevan sobre sus superficies muchos cristales pequeños que se han formado durante el secado y almacenamiento de los mismos. Con frecuencia los cristales pequeños...
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