Quimica

Transporte de Masa.Introducción
El transporte de masa ocurre cuando un constituyente (de un sistema de varioscomponentes) viaja desde una región de alta concentración a otra de baja concentración.

Transferencia de masa.
La transferencia de un constituyente de una región de alta concentración a una baja concentración se llamatransferencia de masa.La transferencia de masa juega un papel muyimportante en muchos procesos industriales: la remosión de materialescontaminantes de las corrientes de descarga de gases del agua contaminada, la difusión de neutrones dentro de losreactores nucleares, la difusión de sustancias que los poros del carbón activado absorben, la rapidez de lasreacciones químicas catalizadas y biológicas así como el acondicionamiento del aire, son ejemplos típicos.Elprincipio de transferencia de masa, depende de la dinámica del sistema en el que se lleva a cabo. La masa puedetransferirse por medio del movimiento molecular fortuito en los fluidos en reposo o puede transferirse de unasuperficie a un fluido en movimiento, ayudando por las características dinámicas del flujo. Estos dos modos detransferencia de nasa: molecular y conectiva, son análogos a laconducción calorífica y a la transferencia convectivade calor.

Ya en el año de 1815 Parrot observó cuantitativamente que cuando una mezcla de gases contiene dos o másespecies moleculares cuyas concentraciones relativas varían de un punto a otro, resulta un proceso, aparentementenatural, que tiende a disminuir cualesquiera desigualdades de composición.Esta transferencia macroscópica de masa, independientede cualquier convección que se lleva a cabo dentro delsistema, se define con el nombre de difusión molecular.
A temperaturas superiores al cero absoluto, las moléculas individuales se encuentran en un estado de movimientocontinuo, aunque fortuito. Dentro de las mezclas de gases diluidos, cada una de las moléculas de soluto se comportaen forma independiente de loas otras moléculas de soluto, yaque rara vez se toma con ellas. Están ocurriendocontinuamente colisiones entre el solvente y el soluto. Como resultado de estas colisiones, las moléculas del solutodescriben trayectorias en zigzag, a veces hacia una región de mayor concentración, a veces hacia una concentraciónmás baja.Examinemos una sección hipotética que pase en forma normal al gradiente de concentración dentro de unamezclagaseosa isobárica e istérmica que contenga moléculas de soluto y solvente.Los dos elementos delgados e iguales de volumen que se encuentran sobre y por debajo de la sección contienen elmismo número de moléculas, tal como lo estipula la ley de Avogadro.Aunque no es posible establecer la dirección específica en la que viajará una molécula particular en un intervalo dadode tiempo, puede decirse que unnúmero definido de moléculas que se encuentren en el elemento inferior devolumen cruzará la sección hipotética desde abajo y el mismo número de moléculas abandonará el elemento superior y atravesará la sección desde arriba.Con la existencia del gradiente de concentración, habrá más moléculas de soluto en uno de los electos de volumenque en el otro; así pues, resultará una transferencia total neta deuna región de concentración mayor a una deconcentración menor.El flujo de cada una de las especies moleculares ocurre en la dirección del gradiente negativo de la concentración.La transferencia de masa molecular que resulta de las diferencias de concentración y a la cual describe la ley deFick, es el resultado del movimiento molecular fortuito en pequeñas trayectorias medias libres, independientesde lasparedes del recipiente.

2. Fundamentos de la transferencia de masa
Definición General de la transferencia de masa
La transferencia de masa cambia la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no implican necesariamente reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia a través de otra u otras a escala molecular. Cuando se ponen en contacto dos fases que...