Cristalización

OBJETIVOS

GENERAL:

• Conocer el proceso de Cristalización como una de las principales operaciones unitarias.

ESPCÍFICOS:

• Identificar las diferentes etapas de la formación de cristales dentro del proceso de Cristalización.

• Reconocer la importancia del proceso de Cristalización en la Industria Alimentaria.

INTRODUCCIÓN

El proceso de Cristalización es uno de losprocesos más importantes en la industria de alimentos, ya que actúa como método de purificación y de obtención de materiales cristalinos de una gama de tamaños dada.

En un cristal las moléculas, iones o átomos que lo constituyen están dispuestos de forma regular, con el resultado de que la forma del cristal es independiente del tamaño, y si un cristal crece, cada una de las caras se desarrollade forma regular.

La presencia de impurezas sin embargo, dará lugar a la formación de un cristal irregular. Puesto que generalmente, los cristales grandes y regulares constituyen una garantía de la pureza del material, aunque existe un cierto número de pares de substancias que forma cristales mixtos.

Entre los principales tipos de cristalización se pueden mencionar los siguientes: deEnfriamiento, Evaporación de disolvente, Cristalización a vacío, Precipitación por mezcla directa o reacción química y Drowning-out.

CRISTALIZACIÓN

Para Grases la Cristalización “es un proceso en el que se realiza un cambio de fase, pasando el sistema de un estado de desequilibrio (desde disolución, estado fundido) al estado de equilibrio”.

Según Coulson “La cristalización es una operación detransferencia de materia en la que se produce la formación de un sólido (cristal o precipitado) a partir de una fase homogénea (soluto en disolución o en un fundido)”.

Y para Geanckoplis: “La cristalización es un proceso donde se forman partículas sólidas a partir de una fase homogénea”.

La cristalización se destaca sobre otros procesos de separación por su potencial para combinarpurificación y producción de partículas en un solo proceso. En la cadena de operaciones unitarias de los procesos de fabricación se ubica después de la evaporación y antes de la operación de secado de los cristales y envasado.

En la cristalización la solución se concentra y casi siempre se enfría hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha temperatura.
Para poder sertransferido a la fase sólida, un soluto cualquiera debe eliminar su calor latente o entalpía de fusión, por lo que el estado cristalino además de ser el más puro, es el de menor nivel energético de los tres estados físicos de la materia, en el que las moléculas permanecen inmóviles unas respecto a otras, formando estructuras en el espacio, con la misma geometría, sin importar la dimensión del cristal.En las cristalizaciones comerciales no sólo interesa el rendimiento y la pureza de los cristales, sino también el tamaño y forma de los mismos. Casi siempre se desea que los cristales tengan tamaño uniforme. La uniformidad del tamaño es indispensable para evitar apelmazamientos en el empaque, para facilitar la descarga, el lavado y el filtrado y para un comportamiento uniforme en su uso.TIPOS DE GEOMETRÍAS CRISTALINAS

Un cristal se puede definir como un sólido formado por átomos, iones o moléculas, que guardan una distribución ordenada y repetitiva. Es una de las formas de la materia más altamente organizadas. Los átomos, iones o moléculas están situados en redes tridimensionales o cristalinas. Las distancias interatómicas en un cristal entre estos planos imaginarios o redescristalinas, así como los ángulos entre estos planos, se miden por medio de difracción de rayos X. El modelo o distribución de la red cristalina se repite en todas direcciones.

Los cristales se muestran como poliedros de caras planas y vértices agudos. Los tamaños relativos de las caras y de los bordes de diferentes cristales de un mismo material pueden diferir bastante. Sin embargo, los ángulos...