Reporte preliminar de difusion de gases y liquidos

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  • Publicado : 29 de mayo de 2011
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* Objetivo:
Conocer los conceptos básicos acerca de la Transferencia de masa, Difusión de gases y líquidos, así como la aplicación de la Ley de Fick para calcular el Coeficiente de Difusión.

* La relación de las actividades a realizar, con un caso práctico de la profesión:

Algunos de los ejemplos del papel que juega la transferencia de masa en los procesos industriales son: la remociónde materiales contaminantes de las corrientes de descarga de los gases y aguas contaminadas, la difusión de neutrones dentro de los reactores nucleares, la difusión de sustancias al interior de poros de carbón activado, la rapidez de las reacciones químicas catalizadas y biológicas así como el acondicionamiento del aire, etc. En la industria farmacéutica también ocurren procesos de transferenciade masa tal como la disolución de un fármaco, la transferencia de nutrientes y medicamento a la sangre, etc.

* Fundamentos Teóricos:

* Transferencia de Masa:

Los fenómenos de transporte tienen lugar en aquellos procesos, conocidos como procesos de transferencia, en los que se establece el movimiento de una propiedad (masa, momentum o energía) en una o varias direcciones bajola acción de una fuerza impulsora. Al movimiento de una propiedad se le llama flujo.

Los procesos de transferencia de masa son importantes ya que la mayoría de los procesos químicos requieren de la purificación inicial de las materias primas o de la separación final de productos y subproductos. Para esto en general, se utilizan las operaciones de transferencia de masa. Con frecuencia, el costo principalde un proceso deriva de las separaciones (Transferencia de masa).

Los costos por separación o purificación dependen directamente de la relación entre la concentración inicial y final de las sustancias separadas; sí esta relación es elevada, también serán los costos de producción. En muchos casos, es necesario conocer la velocidad de transporte de masa a fin de diseñar o analizar el equipoindustrial para operaciones unitarias, en la determinación de la eficiencia de etapa, que debe conocerse para determinar el número de etapas reales que se necesita para una separación dada.

La ley de Fick es el modelo matemático que describe la transferencia molecular de masa, en sistemas o procesos donde puede ocurrir solo difusión o bien difusión más convección. En este trabajo, una idea centralserá el cálculo de los coeficientes de transferencia de masa para diferentes sistemas (estados de agregación de la materia).

Fundamentos de la transferencia de masa:

La transferencia de masa cambia la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no implican necesariamente reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia a través de otra u otrasa escala molecular. Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferente composición, la sustancia que se difunde abandona un lugar de una región de alta concentración y pasa a un lugar de baja concentración

El proceso de transferencia molecular de masa, al igual que la transferencia de calor y de momentum están caracterizados por el mismo tipo general de ecuación
En esta ecuación la velocidad detransferencia de masa depende de una fuerza impulsora (diferencia de concentración) sobre una resistencia, que indica la dificultad de las moléculas para transferirse en el medio.

Esta resistencia se expresa como una constante de proporcionalidad entre la velocidad de transferencia y la diferencia de concentraciones denominado: "Difusividad de masa". Un valor elevado de este parámetro significa que lasmoléculas se difunden fácilmente en el medio.

Clasificación general de la transferencia de masa:

El mecanismo de transferencia de masa, depende de la dinámica del sistema en que se lleva a cabo.

Hay dos modos de transferencia de masa:

Molecular: La masa puede transferirse por medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos (movimiento individual de las moléculas), debido...
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