Procesado De Metales Y Aleaciones

Cristalización

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 química con bastante frecuencia para purificar una sustancia sólida.
Descripción de laoperación:
La operación de cristalización es aquella por medio de la cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio.
En la cristalización, latransferencia de calor y de materia juegan un papel importantísimo, dado que 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 mas puro, es el de menor nivel energético de los tres estados físicos de la materia en el que las moléculas permanecen inmóvilesunas respecto a otras formando estructuras en el espacio con la misma geometría, sin importar la dimensión del cristal. En este proceso una sustancia sólida con una cantidad muy pequeña de impurezas, se disuelve en un volumen mínimo de disolvente (caliente si la solubilidad de la sustancia que se pretende purificar aumenta con la temperatura). A continuación la disolución se deja enfriar muylentamente, de manera que los cristales que se separen sean de la sustancia pura, y se procede a su filtración. El filtrado, que contiene todas las impurezas, se suele desechar.
Después de la adición del agente precipitante a la solución analizada, hay un período de induccción antes de que ocurra la nucleación. Este período de inducción puede variar desde que sea un proceso extremadamente rápido aun proceso que dure algunos minutos.Después ocurre la nucleación, donde pequeños agregados de partículas se forman y constituyen los “núcleos” de las partículas de mayor tamaño que formarán los cristales, haciendo que las especies que forman a la sustancia que precipita se congreguen a su alrededor. Posterior a la nucleación ocurre el crecimiento de los cristales, creciendo los cristales másgrandes a costa de los pequeños, que se disuelven. Si la nucleación es más rápida que el crecimiento de los cristales, se forma un número grande de pequeños agregados, mientras que si el crecimiento de los cristales es más rápido que la nucleación, se formarán pocos agregados,que serán grandes y cristalinos.

Etapas de la cristalización.
En toda formación de cristales hay que considerar dosetapas:
-Nucleación: formación de los primeros iones a partir de los iones o moléculas que se encuentran en el seno de la disolución. Puede ser que estos primeros cristales que se forman, se destruyan debido a un proceso inverso a la nucleación. Dentro de la nucleación podemos distinguir entre Nucleación primaria y nucleación secundaria.
Primaria: es aquella en la que el origen de la nueva fasesólida no está condicionada ni influida por la presencia de la fase sólida que se origina.
Secundaria: la nucleación secundaria designa aquel proceso de formación de cristales de la nueva fase que está condicionado por la presencia de partículas de la misma fase en el sistema sobresaturado y por cuya causa ocurre.
-Crecimiento:etapa del proceso de solidificación donde los átomos del líquido seunen al sólido formando las grandes estructuras cristalinas.

• ZONAS QUE SE PUEDEN OBSERVAR:
o Región no saturada: concentraciones bajas.
o Región metaestable: tras pasar la curva de la solubilidad al aumentar la concentración. Los cristales formados crecen pero no se crean. Se debe trabajar en esta zona.
o Región labil: tras pasar la curva de la sobresaturación.
• DISPOSITIVOS:
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