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Operaciones unitarias
Conceptos generales
1. Introducción
Sería prácticamente imposible estudiar el número casi infinito de procesos químicos que se llevan a
cabo en la industria diariamente, si no hubiera un punto en común a todos ellos. Afortunadamente, esta
conexión existe. Cualquier proceso que se pueda diseñar consta de una serie de operaciones físicas y
químicas que, en algunos casos sonespecíficas del proceso considerado, pero en otros, son operaciones
comunes e iguales para varios procesos. Generalmente un proceso puede descomponerse en la siguiente
secuencia:

Cada una de estas operaciones es una operación unitaria. Este concepto fue introducido en 1915 por el
profesor Little, del Massachussets Institute of Technology (M.I.T.). La definición dada entonces, fue la
siguiente: “...todo proceso químico conducido en cualquier escala puede descomponerse en una serie
ordenada de lo que pudieran llamarse operaciones unitarias, como pulverización, secado, cristalización,
filtración, evaporación, destilación, etc. El número de estas operaciones básicas no es muy grande, y
generalmente sólo unas cuantas de entre ellas intervienen en un proceso determinado.” Con esta
simplificaciónse ha reducido la complejidad del estudio de los procesos industriales, pues del conjunto
de todos los procesos químicos que pueden imaginarse bastará con estudiar el grupo de las 25 ó 30
operaciones unitarias existentes. Un proceso determinado será, por tanto, la combinación de
operaciones unitarias.
2. Clasificación de las operaciones unitarias
Cada operación unitaria tiene como objetivo elmodificar las condiciones de una determinada cantidad
de materia en forma más útil a nuestros fines. Este cambio puede hacerse principalmente por tres
caminos:
• Modificando su masa o composición (separación de fases, mezcla,...)
• Modificando el nivel o calidad de la energía que posee (enfriamiento, vaporización, aumento
de presión,...)
• Modificando sus condiciones de movimiento (aumentando odisminuyendo su velocidad o su
dirección).
Estos tres son los únicos cambios posibles que un cuerpo puede sufrir. De acuerdo con estas ideas,
normalmente se clasifican las operaciones unitarias en función de la propiedad - materia, energía o
cantidad de movimiento que se transfiere en la operación o la que sea más relevante. Debe notarse que
en cualquier operación, por lo común se transferirásimultáneamente materia, energía y cantidad de
movimiento pues las dos últimas propiedades están asociadas a la materia, por el hecho de existir. No
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obstante, la operación no vendrá controlada necesariamente por las tres transferencias, sino sólo por
una o, a lo sumo, por dos. De acuerdo con el criterio de cuál es la transferencia más relevante, las
operaciones unitarias se clasifican en:
• Operacionesde transferencia de materia;
• Operaciones de transmisión de energía;
• Operaciones de transmisión simultánea de materia y energía;
• Operaciones de transporte de cantidad de movimiento.
3. Equilibrio y fuerzas impulsoras
Un aspecto común a todas las operaciones unitarias es el concepto de fuerza impulsora, causante de que
una transferencia de propiedad se produzca o cese. Cuando la fuerzaimpulsora es nula, el sistema se
encuentra en un estado tal que no puede experimentar ningún cambio de forma espontánea. Se dice que
el sistema está en equilibrio. Las diferencias entre la condición real del sistema y la de equilibrio
determinan las fuerzas impulsoras de los distintos fenómenos de transporte, que transcurren con
velocidades proporcionales a las mismas, e inversamente proporcionales a lasresistencias que opone el
sistema.

Refiriéndonos, por ejemplo, a la transferencia de materia, si el sistema es monofásico, la condición de
equilibrio será la uniformidad de concentraciones de todos los componentes; existiendo una fuerza
impulsora que propicia la transferencia mientras exista un gradiente de concentración en el seno de la
fase (se transferirá materia desde la región donde el...