Transferencia De Masa

Introducción a la transferencia de masa:
Los fenómenos de transporte tienen lugar en aquellos procesos, conocidos como procesos de transferencia, en los que se establece el movimiento de una propiedad ( masa, momento o energía) en una o varias direcciones bajo la acción de una fuerza impulsora. Al movimiento de una propiedad se le llama flujo
Los procesos de transferencia de masa sonimportantes ya que la mayoría de los procesos químicos requieren de la purificación inicial de las materias primas o de la separación final de productos y subproductos. Para esto en general, se utilizan las operaciones de transferencia de masa.
Con frecuencia, el costo principal de un proceso deriva de las separaciones (Transferencia de masa). Los costos por separación o purificación dependen directamentede la relación entre la concentración inicial y final de las sustancias separadas; sí esta relación es elevada, también serán los costos de producción.6
En muchos casos, es necesario conocer la velocidad de transporte de masa a fin de diseñar o analizar el equipo industrial para operaciones unitarias, en la determinación de la eficiencia de etapa, que debe conocerse para determinar el número deetapas reales que se necesita para una separación dada.6
Algunos de los ejemplos del papel que juega la transferencia de masa en los procesos industriales son: la remoción de materiales contaminantes de las corrientes de descarga de los gases y aguas contaminadas, la difusión de neutrones dentro de los reactores nucleares, la difusión de sustancias al interior de poros de carbón activado, larapidez de las reacciones químicas catalizadas y biológicas así como el acondicionamiento del aire, etc.3
En la industria farmacéutica también ocurren procesos de transferencia de masa tal como la disolución de un fármaco, la transferencia de nutrientes y medicamento a la sangre, etc.
La ley de Fick es el modelo matemático que describe la transferencia molecular de masa, en sistemas o procesos dondepuede ocurrir solo difusión o bien difusión mas convección. En este trabajo, una idea central será el cálculo de los coeficientes de transferencia de masa para diferentes sistemas (estados de agregación de la materia ).
Ecuación general de transporte:
La ecuación general de transporte molecular puede obtenerse a partir de un modelo gaseoso simple (teoría cinética de los gases). La ecuaciónresultante derivada de este modelo puede ser aplicada para describir los procesos de transporte molecular de cantidad de movimiento, calor y de masa, en gases, líquidos y sólidos1
Y neto = I (1) Ecuación general del transporte molecular
Y = Densidad de flujo (flujo por unidad de área kmol / s m2)
= Velocidad promedio de las moléculas de un gas m/s.
I = Recorrido libre medio de las moléculas en mdG / dz = incremento de la concentración en la dirección z
Según la ecuación, para que la densidad de flujo Y sea positiva, el gradiente dG /dz tiene que ser negativo.
Ley de Fick para la difusión molecular

Introducción a l transporte de masa molecular:
El transporte molecular ocurre en los 3 estados de agregación de la materia y es el resultado de un gradiente de concentración, temperatura,presión, o de aplicación a la mezcla de un potencial eléctrico. A la transferencia macroscópica de masa, independiente de cualquier convección que se lleve a cabo dentro de un sistema, se define con el nombre de difusión molecular ó ordinaria

El transporte molecular resulta de la transferencia de moléculas individuales a través de un fluido por medio de los movimientos desordenados de lasmoléculas debido a su energía interna. Podemos imaginar a las moléculas desplazándose en líneas rectas con una velocidad uniforme y cambiando su dirección al rebotar con otras moléculas después de chocar. Entonces su velocidad cambia tanto en magnitud como en dirección. Las moléculas se desplazan en trayectorias desordenadas, y recorren distancias extremadamente cortas antes de chocar con otras y ser...