PR CTICA 13

PRÁCTICA 13. CRISTALIZACIÓN

OBJETIVOS

Objetivo general
El alumno operara un cristalizador a nivel piloto y analizara algunos factores que pueden determinar la eficiencia del proceso.

Objetivos particulares
El alumno conocerá los conceptos fundamentales de la cristalización.
El alumno investigará algunas aplicaciones de la cristalización.
El alumno operará un equipo de cristalización a nivellaboratorio.
El alumno analizará los efectos de diferentes variables sobre el equipo.

INTRODUCCIÓN
La cristalización es un proceso por el cual se forma un sólido cristalino, ya sea a partir de un gas, un líquido o una disolución. La cristalización es un proceso en donde los iones, átomos o moléculas que constituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales, que se emplea en químicacon bastante frecuencia para purificar una sustancia sólida.
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. Toda sal o compuesto químico disuelto en algún solvente en fase liquida puede ser precipitada por cristalización bajo ciertas condiciones de concentración y temperaturaque el ingeniero químico debe establecer dependiendo de las características y propiedades de la solución, principalmente la solubilidad o concentración de saturación, la viscosidad de la solución, etc.
Para poder ser transferido a la fase sólida, es decir, cristalizar, un soluto cualquiera debe eliminar su calor latente o entalpía de fusión, por lo que el estado cristalino además de ser el máspuro, 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. Para obtener cristales grandes de productos poco solubles se han desarrollado otras técnicas. Por ejemplo, se puede hacer difundir dos compuestos departida en una matriz gelatinosa. Así el compuesto se forma lentamente dando lugar a cristales mayores. Sin embargo, por lo general, cuanto más lento es el proceso de cristalización tanto mejor suele ser el resultado con respecto a la limpieza de los productos de partida y tanto mayor suelen ser los cristales formados.
La forma y el tamaño de los cristales pueden ser influenciados a aparte porcondicionantes como el disolvente o la concentración de los compuestos, añadiendo trazas de otros componentes como proteínas (esta es la manera con que los moluscos, las diatomeas, los corales, etc… consiguen depositar sus conchas o esqueletos de calcita o cuarzo en la forma deseada.), la teoría más aceptada para este fenómeno es que el crecimiento cristalino se realiza formando capas monomolecularesalrededor de germen de cristalización o de un cristalito inicial. Nuevas moléculas se adhieren preferentemente en la cara donde su adhesión libera más energía. Las diferencias energéticas suelen ser pequeñas y pueden ser modificadas por la presencia de dichas impurezas o cambiando las condiciones de cristalización.
En multitud de aplicaciones se puede necesitar la obtención de cristales con unadeterminada forma y/o tamaño como: la determinación de la estructura química mediante difracción de rayos X, la nanotecnología, la obtención de películas especialmente sensibles constituidas por cristales de sales de plata planos orientados perpendicularmente a la luz de incidencia, la preparación de los principios activos de los fármacos, etc…


PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Diagrama de bloques delproceso




Diagrama de flujo del proceso de separación























RESULTADOS

Tabla 1. Carácterísticas del equipo de cristalización
Elemento
Descripción
Cristalizador
Marca
Modelo
Serie
De Lorenzo
DL-DCR-2230
EH-1005-641

Material de fabricación
Cristalizador
Condensador
Tanque de salmuera

Vidrio

Plástico
Agitador
Paletas
Bomba sumergible centrífuga
Bomba de refrigerante...