Manual de bioseparaciones

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERIA

MANUAL DEL LABORATORIO DE BIOSEPARACIONES
PRACTICAS DE LABORATORIO

ACADEMIA DE BIOSEPARACIONES

CONTENIDO

PRÓLOGO PRACTICA 1. CENTRIFUGACIÓN PRACTICA 2. FILTRO PRENSA PRACTICA 3. FILTRO ROTATORIO PRACTICA 4.MICROFILTRACIÓN-ULTRAFILTRACION PRACTICA 5. OSMOSIS INVERSAPRACTICA 6. EVAPORACIÓN PRACTICA 7. DESTILACIÓN PRACTICA 8. ABSORCIÓN PRACTICA 9. EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO PRACTICA 10. EXTRACCIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO EN CONTINUO PRACTICA 11. EXTRACCIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO EN TANQUE AGITADO PRACTICA 12. ADSORCIÓN PRACTICA 13. CRISTALIZACIÓN PRACTICA 14. SECADO

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2PRÓLOGO

Una de las actividades más importantes en la industria esta enfocada a los procesos ya sean químicos, físicos o biológicos, estos procesos poseen una serie de etapas u operaciones que son comunes entre si y a las cuales se les a denominado procesos de separación. El conocimiento práctico de los procesos de separación les abre el panorama de la utilidad y aplicación de sus conocimientosanteriores en el campo de la industria ya sea ambiental, alimenticia, biotecnológica o farmacéutica. El presente manual de prácticas tiene como objetivo introducir al estudiante al conocimiento de los procesos de separación, y al mismo pretende que éste desarrolle habilidades prácticas en el manejo de equipo y variables de operación en los procesos de separación más comunes en la industria. Durante elcurso se analizan los procesos de separación mecánica como centrifugación, filtración (filtro prensa y rotatorio), procesos de membrana como es el caso de ultrafiltración y microfiltración. Por otro lado dentro de los procesos gobernados por el equilibrio se propone llevar a la práctica procesos de evaporación, destilación, extracción líquido-líquido, extracción sólido-líquido y adsorción, mientrasque para las operaciones concernientes a los proceso de acabado se realizaran sesiones practicas de secado y cristalización. El laboratorio de bioseparaciones es un complemento importante para la mejor compresión de las asignaturas teóricas de bioseparaciones mecánicas, bioseparaciones fluido-fluido y bioseparaciones sólido-fluido.

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PRACTICA 1
CENTRIFUGACIÓN

1.1 INTRODUCCIÒN En muchosaparatos industriales la fuerza centrifuga se utiliza en lugar de la fuerza de gravedad, de la presión de las bombas o de aire comprimido para efectuar la separación de fases, entre éstos se encuentran las centrifugas, las cuales son aparatos mecánicos que producen una fuerza centrifuga por medio de la rotación de sus partes. En esencia la centrifuga es un rotor que gira a alta velocidad y quepuede tener sus paredes laterales impermeables o perforadas y que se usa para la separación de suspensiones por sedimentación y las de paredes perforadas para la separación por filtración. La centrifugación es una operación de separación sólido-líquido, o líquido-líquido, usada para separar sólidos o líquidos que se encuentren en suspensión, mediante la aplicación de una fuerza centrifuga queacelera la sedimentación de las partículas. La centrifugación se utiliza cuando: 1) La concentración de sólidos o líquido en la corriente es baja (menor 3%). 2) Cuando la diferencia de densidad entre los componentes de la mezcla sea muy cercana. 3) Cuando el tamaño de las partículas en suspensión sea muy pequeño. El uso de fuerzas centrífugas permite obtener tiempos de sedimentación más cortos conaplicación práctica. Este efecto no se da por una modificación de la velocidad de sedimentación de las partículas, ya que esta depende solamente de las características de la partícula (diámetro y densidad) y del líquido en que se encuentra suspendida (densidad y viscosidad); el efecto de la fuerza centrifuga se obtiene por anulación de las fuerzas (flotación, fricción, deriva browniana, etc.,) que...