Transferencia de masa y biorreactores

Transferencia de masa.
Es común observar que siempre que existe una falta de equilibrio de un producto en un medio, la naturaleza tiende a redistribuirlo hasta que se establece un equilibrio o unaigualdad. Con frecuencia a esta tendencia se le menciona como la fuerza impulsora, mecanismo que se encuentra detrás de muchos fenómenos de transporte que ocurren en forma natural.
Si se define lacantidad de un producto por unidad de volumen como la concentración del mismo, puede decirse que el flujo de un producto siempre se presenta en la dirección de la concentración decreciente. El productosencillamente se escurre en el curso de la redistribución y, de este modo el flujo es un proceso de difusión. La razón del flujo de un proceso es proporcional al gradiente de concentración, dC/dx , elcual representa el cambio de la concentración C por unidad de longitud en la dirección x del flujo) y el área A normal a la dirección de ese flujo se expresa como
Gasto α (Área normal) (Gradiente deconcentración )
O bien
Q= -kdifAdCdx
Aquí la constante de proporcionalidad -kdif es el coeficiente de difusión del medio, el cual es una medida de la rapidez con la que se difunde un producto enese medio, se tiene también el signo negativo para hacer el flujo en la dirección positiva sea una cantidad positiva (nótese que dCdx es una cantidad negativa, ya que la concentración decrece en ladirección del flujo).
La transferencia de masa puede ocurrir en los líquidos y en los solidos, al igual que en los gases. Por ejemplo, llega un momento en el que una taza de agua que se deja en uncuarto de evapora, como resultado de que las moléculas de agua se difunden hacia el aire (transferencia de masa liquida-gaseosa). Un trozo de CO2 sólido (hielo seco) también se hace mas pequeño con eltranscurso del tiempo ya que sus moléculas se difunden hacia el aire (transferencia de masa solida a gaseosa). Con el tiempo una cucharada de azúcar en una taza de café se mueve hacia arriba y lo...