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1. LABORATORIO Nº 04: “SEDIMENTACIÓN” I. INTRODUCCIÓN La sedimentación es la operación unitaria que consiste en separar por acción de la gravedad, un sólido finamente dividido del líquido en el que esta suspendido. Como resultado de este proceso se obtiene un líquido claro (exento o con muy bajo contenido de sólidos) y una pasta más o menos espesa con un elevado contenido en sólidos. Lasedimentación es, en esencia, un fenómeno netamente físico y constituye uno de los procesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir su clarificación. Está relacionada exclusivamente con las propiedades de caída de las partículas en el agua. Cuando se produce sedimentación de una suspensión de partículas, el resultado final será siempre un fluido clarificado y una suspensión más concentrada.A menudo se utilizan para designar la sedimentación los términos de clarificación y espesamiento. Se habla de clarificación cuando hay un especial interés en el fluido clarificado, y de espesamiento cuando el interés está puesto en la suspensión concentrada. II. OBJETIVOS  Determinar experimentalmente la velocidad de sedimentación de jugo de manzana a diferentes concentraciones. III. FUNDAMENTOTEÓRICO SEDIMENTACIÓN. La sedimentación es una operación unitaria consistente en la separación por la acción de la gravedad de las fases sólida y líquida de una suspensión diluida para obtener una suspensión concentrada y un líquido claro. La sedimentación remueve las partículas más densas, mientras que la filtración remueve aquellas partículas que tienen una densidad muy cercana a la del agua oque han sido suspendidas y, por lo tanto, no pudieron ser removidas en el proceso anterior. Existen tres tipos de sedimentación: discreta, con floculación y por zonas. Esta operación unitaria puede llevarse a cabo de forma continua o intermitente. Los sedimentadores industriales, operan normalmente en régimen continuo. A. TIPOS DE SEDIMENTACIÓN. Se pueden distinguir dos tipos de sedimentación,atendiendo al movimiento de las partículas que sedimentan:   Sedimentación libre: se produce en suspensiones de baja concentración de sólidos. La interacción entre partículas puede considerarse despreciable, por lo que sedimentan a su velocidad de caída libre en el fluido. Sedimentación por zonas: se observa en la sedimentación de suspensiones concentradas. Las interacciones entre las partículasson importantes, alcanzándose velocidades de
2. sedimentación menores que en la sedimentación libre. La sedimentación se encuentra retardada o impedida. Dentro del sedimentador se desarrollan varias zonas, caracterizadas por diferente concentración de sólidos y, por lo tanto, diferente velocidad de sedimentación. En la Figura 1 se representa el proceso de sedimentación por zonas en una probeta.Este proceso consta de las siguientes etapas: en un principio el sólido, que se encuentra con una concentración inicial x0 (figura 1a), comienza a sedimentar (figura 1b), estableciéndose una interfase 1 entre la superficie de la capa de sólidos que sedimentan y el líquido clarificado que queda en la parte superior (zona A). La zona por debajo del líquido clarificado se denomina zona interfacial(zona B). La concentración de sólidos en esta zona es uniforme, sedimentando toda ella como una misma capa de materia a velocidad constante Vs. Esta velocidad de sedimentación puede calcularse a partir de la pendiente de la representación de la altura de la interfase 1 frente al tiempo, tal y como se muestra en la figura 2. Simultáneamente a la formación de la interfase 1 y de la zona interfacial,se produce una acumulación y compactación de los sólidos en suspensión en el fondo de la probeta, dando lugar a la denominada zona de compactación (zona D). En esta zona la concentración de sólidos en suspensión es también uniforme y la interfase que bordea esta zona, interfase 2, avanza en sentido ascendente en el cilindro con una velocidad constante V. Entre la zona interfacial y la zona de...