Transporte de masa


Tabla de contenid

5.5 Transferencia de masa interfacial 4
¿Qué se entiende por transferencia de masa? 4
5.5.1. Modelo de transferencia convectiva de masa 8
5.5.2. Coeficiente de transferencia de masa, correlaciones y analogías (Reynolds, Chilton – Colburn) 11
Criterio de difusión de Nusselt 11
Criterio de difusión de Prandtl 11
Criterio de difusión de Reynolds 11
Criterio dedifusión de Péclet 11
Correlaciones y analogías entre los coeficientes de fricción, de transferencia de calor y de transferencia de masa (Reynols y Chilton-coldburn) 13
5.6 Introducción a los fenómenos acoplados y aplicaciones en los procesos bioquímicos. 15
Aplicaciones bioquímicas 17
Fuentes de información 18
Índice de ilustraciones
Proceso de transferencia de masa entre cristales de sulfato decobre CuSO4 y agua H2O. 4
Dos soluciones con distintas concentraciones separadas por una membrana ó interfaz. 5
Molécula de dióxido de carbono 6
Estructura del metanol amina 7
Refinería de petróleo 7
Transferencia de masa por convención. 9
Ejemplo de transferencia de masa por convención 10
Relación de proporcionalidades entre concentraciones y presiones parciales. 10
Perfiles normalizadosde velocidad, de temperatura y de concentración 13
Fórmulas de transferencia de calor y masa 13
Relaciones de las transferencia de masa y de calor con la analogíaa de Chilton-Colburn. 14
Definición de los números de Stanton para el calor y para la masa. 14
Simplificación de la definición de los números de Stanton. 14
Relación entre los coeficientes de transferencia de calor y de masa. 15Calentamiento de agua: Por el gradiente de temperatura con respecto al exterior así como al de concentración, se presenta un transporte de energía (calor) y de masa (H2O(g)). 16
Boiler: Al aplicar calor por la parte inferior (en el contenedor de agua), se presenta una transferencia de calor y a su vez, debido a la diferencia de densidades en el agua un flujo de materia. 16
Presa 18

Índice detablas
Unidades de medida de coeficiente individual de transferencia de masa 12
Coeficientes de transferencia en equipos industriales 12
Fenómenos acoplados. 17


5.5 Transferencia de masa interfacial
¿Qué se entiende por transferencia de masa?
La transferencia de masa es la tendencia de uno o más componentes de una mezcla a transportarse desde una zona de alta concentración del o de loscomponentes a otra zona donde la concentración es menor. Por ejemplo, si se echa un cristal de sulfato cúprico en agua el cristal se disolverá como se muestra en la siguiente figura.

Proceso de transferencia de masa entre cristales de sulfato de cobre CuSO4 y agua H2O.
Alrededor de la superficie del cristal la coloración del agua toma un color azul, que es más intenso mientras más cerca se esté dedicha superficie. A medida que transcurre el tiempo, se observa como la coloración de las zonas alejadas se vuelve más azul, mientras que el cristal desaparece paulatinamente, hasta que si se deja el tiempo suficiente, toda el agua muestra un tono de azul uniforme. El sulfato viaja de una zona donde la concentración es más alta a la zona de menor concentración. Dicha tendencia permite ladisolución del sulfato cúprico en el agua. La diferencia de concentración es la que constituye la fuerza motriz (o directora) de la transferencia de masa. Una vez comprendido el concepto de masa interfacial, podemos definir a la transferencia de masa interfacial como un intercambio másico entre dos fases distintas. A continuación se muestra una figura donde se encuentran dos soluciones con distintasconcentraciones separadas por una membrana ó interfaz, donde habrá una migración másica del soluto de una zona de mayor a menor concentración.


Dos soluciones con distintas concentraciones separadas por una membrana ó interfaz.
Equilibrio
La transferencia de masa tiene un límite, que se conoce como equilibrio entre las fases
El equilibrio se alcanza cuando no existe fuerza directriz y la...