Modelos fenomenologicos de ingenieria quimica

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José Antonio Salazar Bustillo
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Modelos fenomenológicos
La fenomenología (del griego: φαινόμενoν: "apariencia", λογος: "estudio, tratado") es una parte o ciencia de la filosofía que estudia y analiza los fenómenos lanzados a la conciencia. Dicho de otro modo, la fenomenología es la ciencia que estudia la relación que hay entre los hechos (fenómenos) y el ámbito en que se hace presenteesta realidad (psiquismo, la conciencia).
Mientras en Ingeniería química se refiere a los modelos que describen el transporte basándose en la observación y caracterización del fenómeno macroscópico, esto sin preocuparse de los detalles del mecanismo que a nivel molecular hace esto posible.
En el campo laboral de los ingenieros químicos es de vital importancia tener un alto grado de conocimiento delos modelos fenomenológicos que demuestran el comportamiento de los fenómenos de transporte tales como, la transferencia de masa, de calor, momentum, y dentro de los mismos es muy importante conocer el equilibrio de dicha reacción y el cómo se va comportar en dicho reactor, así como el comportamiento térmico y sus balances de masa. El conocer estos modelos, se pueden lograr mejoras en losprocesos químicos de las industrias y mejorar la calidad y eficiencia del proceso.
El primer modelo y el más simple de los modelos fenomenológicos que existen dentro del campo del ingeniero químico es la ley de Fick, la cual admite que la contribución difusiva de la transferencia de materia es proporcional a la causa que origina la misma, lo cual está definido como gradiente de potencial químico. Laley de Fick tiene un campo de aplicación muy limitado, ya que si en un sistema donde existan gradientes de potencial químico de varias especies, lo que va pasar es que varias fuerzas van a actuar simultáneamente.
Los resultados experimentales han demostrado que en estos casos el flujo de una especia dada, no solo depende de su fuerza conjugada, sino también de las fuerzas que actúan sobre lasotras especies.
La termodinámica de los procesos químicos irreversibles es la teoría que comúnmente se adopta para dar cuenta de este acoplamiento, teoría que supone una relación lineal entre todos los flujos y fuerzas termodinámicas.
En las ecuaciones de flujo aparecen de esta forma N^2coeficientes, siendo N el número de fuerzas independientes que actúan sobre el sistema. Este número decoeficientes, sin embargo se ve reducido haciendo uso de las relaciones de reciprocidad de Onsager.
Transferencia de Masa:
Dentro de una parte de los fenómenos de transferencia de masa tenemos la micro filtración, la ultrafiltración, la osmosis inversa, dichos fenómenos son básicamente lo mismo solo que difieren en el tamaño de partícula a separar. El termino Micro filtración es usado para diámetros de.1 a 10 Micrómetros, esos principalmente son separados de un disolvente de otros componentes los cuales tienen un peso molecular bajo. El instrumento más común para realizar esta separación es la cama de tamices. En la cual va disminuyendo el tamaño de poro de 10 a .1 micrómetro.
Por otro lado la ultrafiltración al igual que la micro filtración es una operación unitaria que separa particularde menos de .3 micrómetros de diámetro. En este método se usa una membrana tipo asimétrica, ya que se necesita que el tamaño de poro sea suficientemente grande para que exista permeación atreves de la membrana.
Por otro lado está la Osmosis inversa, que en mi opinión es el campo más usado dentro de la separación con membranas, especialmente usada por las plantas desalinadoras de agua de mar, paratratamiento de agua residuales, o en la industria alimentaria o farmacéutica. En esta operación unitaria también se usan membranas asimétricas que constante de una capa muy delgada y muy densa, lo que hace que se pueda obtener un flujo alto sin sacrificar el alto grado de rechazo de sal.
Por otro lado tenemos otro tipo de operaciones unitarias diferentes a las ya mencionadas, entre ellos...
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