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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN INGENIERIA DEALIMENTOS 3
GRUPO N 4
CIRSTALIZACION
I. INTRODUCCION:En este capt!"# se est!$%a&a "a c&%sta"%'ac%(n s%en$# este !n
pces# $e sepa&ac%(n s("%$# ")!%$# en e" )!e *a+ t&ans,e&enc%a$e -asa $e !n s#"!t# $e "a s#"!c%(n ")!%$a a !na ,ase c&%sta"%nas("%$a p!&a. Un e/e-p"# %-p#&tante es "a p$!cc%(n $e sacasa$e a'0ca& $e &e-#"ac*a1 $#n$e "a sacasa se c&%sta"%'a $e !nas#"!c%(n ac!#sa.La c&%sta"%'ac%(n es !n pces# $#n$e se ,#&-an pa&tc!"as s("%$as
a pa&t%& $e !na ,ase *#-#2nea. Este pces# p!e$e se& "a
c#n2e"ac%(n $e" a2!a pa&a ,#&-a& *%e"#1 "a ,#&-ac%(n $e pa&tc!"as
$e n%ee a pa&t%& $e !n ap#&1 "a ,#&-ac%(n $e pa&tc!"as s("%$as en
!n -ate&%a" ,!n$%$# # "a ,#&-ac%(n $e c&%sta"es s("%$#s en e" sen#
$e !na s#"!c%(n ")!%$a. E" 0"t%-# pces# -enc%#na$#1 "ac&%sta"%'ac%(n en !na s#"!c%(n1 es e" $e -a+#& %-p#&tanc%a
c#-e&c%a" + se&5 e" te-a $e esta secc%(n. En "a c&%sta"%'ac%(n "a
s#"!c%(n se c#ncent&a + cas% s%e-p&e se en,&a *asta )!e "a
c#ncent&ac%(n $e" s#"!t# es s!pe&%#& a s! s#"!6%"%$a$ a $%c*a
te-pe&at!&a. Ent#nces1 e" s#"!t# sa"e $e "a s#"!c%(n ,#&-an$#
c&%sta"es cas% p!s. En "as c&%sta"%'ac%#nes c#-e&c%a"es n# s("#
%nte&esa e" &en$%-%ent# + "a p!&e'a $e "#s c&%sta"es1 s%n# ta-6%n e"
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ten2an ta-a7# !n%,#&-e. La !n%,#&-%$a$ $e" ta-a7# es %n$%spensa6"e pa&a
e%ta& ape"-a'a-%ent#s en e" e-pa)!e1 pa&a ,ac%"%ta& "a $esca&2a1 e""aa$# + e" 8"t&a$# + pa&a !n c#-p#&ta-%ent# !n%,#&-e en s! !s#.
II. OBJETIVOS:
A" te&-%na& $e est!$%a& + "ee& este capt!"# $e c&%sta"%'ac%(n e" est!$%ante
ten$&5 c#n#c%-%ent# $e "as ap"%cac%#nes $e "a c&%sta"%'ac%(n + !s#s1 as%
c#-# "#s t%p#s1 ta-6%n p#$&5 !t%"%'a& !n $%a2&a-a $e s#"!6%"%$a$ pa&a
e,ect!a& 6a"ances en c&%sta"%'ac%(n. Esta&5 capac%ta$# pa&a e,ect!a& 6a"ances $e -ate&%a en "a e9t&acc%(n $e
s#"%$#:"%)!%$# !san$# $%a2&a-as te&na&%#s.
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III. FUNDAMENTO TEORICO:
QUE ES CRISTALIZACION?
La cristalizacin es un proceso por el cual ciertas sustancias adoptan la forma
cristalina; y se utiliza en las mezclas homogneas conformadas por un slido (soluto)
disuelto en agua (solvente) para separar lasustanciaslida, eliminando la lquida que
no interesa recuperar, porevaporacin, usndose frecuentemente en lapurificacinde
slidos.
La Cristalizacin es un proceso industrial en donde se forman partculas slidas a
partir de una fase homognea (que puede ser gas o lquida).
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http://deconceptos.com/ciencias-naturales/sustanciahttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/evaporacionhttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/purificacionhttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/evaporacionhttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/purificacionhttp://deconceptos.com/ciencias-naturales/sustancia7/24/2019 Cristalizacin Final
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DESCRIPCIN DEL PROCESO:
La Formacin de cristales slidos dentro del seno de una solucin lquida, es la de
mayor importancia comercial dentro del proceso de Cristalizacin.
La solucin se concentra y se enfra hasta que la concentracin del soluto es superior
a su solubilidad a dicha temperatura y el soluto forma cristales casi puros.
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EQUILIBRIO Y CURAVAS DE SOLUBILIDAD
1 Solubilidad
La solubilidad depende principalmente de la temperatura, mientras que la presin
tiene un efecto despreciable sobre ella. Los datos se expresan en forma de curvas
en las que se grafica la solubilidad en unidades convenientes en funcin de la
temperatura. En general, la solubilidad de la mayora de las sales aumenta ligera o
notablemente al aumentar la temperatura. As la solubilidad es una medida de la
capacidad de una determinada sustancia para disolver en un lquido. Puede
expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto en
algunas condiciones se puede sobrepasarla, denomin!ndose solucin
sobresaturada. En la solubilidad, el car!cter polar o apolar de la sustancia influye
muc"o, ya que, debido a estos la sustancia ser! m!s o menos soluble, por
ejemplo# Los compuestos con m!s de un grupo funcional presentan gran polaridad
por lo que no son solubles en $ter etlico. Entonces para que sea soluble en $ter
etlico "a de tener poca polaridad, es decir no "a de tener m!s de un grupo polar
el compuesto. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentanmenor reactividad como son# las parafinas, compuestos arom!ticos y los
derivados "alogenados. El t$rmino solubilidad se utili%a tanto para designar al
fenmeno cualitativo del proceso de disolucin como para expresar
cuantitativamente la concentracin de las soluciones. La solubilidad de una
sustancia depende de la naturale%a del disolvente y del soluto, as como de la
temperatura y la presin del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a
alcan%ar el valor m!ximo de entropa. Al proceso de interaccin entre las
mol$culas del disolvente y las partculas del soluto para formar agregados se le
llama solvatacin y si el solvente es agua, "idratacin. La &olubilidad vara con la
temperatura. En la mayora de los casos# A mayor temperatura del solvente, mayorsolubilidad del soluto '( Para poder ser transferido a la fase slida, es decir,
cristali%ar, un soluto cualquiera debe eliminar su calor latente o entalpa de fusin,
por lo que el estado cristalino adem!s de ser el m!s puro, es el de menor nivel
energ$tico de los tres estados fsicos de la materia, en el que las mol$culas
permanecen inmviles unas respecto a otras, formando estructuras en el espacio,
con la misma geometra, sin importar la dimensin del cristal Existen numerosas
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formas de escribir o expresar la solubilidad, y dentro de las m!s conocidas se
encuentran las siguientes#
)onde,
*( + g de &ustancia an"idra-g de Agua.
*' + g de &ustancia an"idra-g de &olucin.
La c&%sta"%'ac%(n se p!e$e "#2&a& p#& t&es #pe&ac%#nes 65s%cas>
Solubilidad y sobresaturacin Solubilidad Las relaciones de equilibrio para los
sistemas de cristalizacin se presentan en forma decurvas de solubilidad. En
estas curvas la solubilidad se expresa comnmente en por ciento de peso desoluto a peso de solvente. Las curvas de solubilidad representan la solubilidad de
soluciones saturadas a diferentes temperaturas. La saturacin es el resultado del
equilibrio entre la fase slida y la fase lquida, y consecuencia de la igualacin de
sus potenciales qumicos Planta
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CURAVAS DE SOLUBILIDAD
Sobresaturacin
a. Regin metaestable, donde el soluto en exceso a la concentracin de equilibrio se
deposita en cristales ya existentes (sembrados o formados por nucleacin) pero no forma
cristales nuevos o ncleos
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b. Regin intermedia, donde el soluto en exceso a la concentracin de equilibrio se
deposita en cristales existentes y forma nuevos ncleos
c. Regin lbil, donde la formacin de cristales nuevos o ncleos ocurre en forma
espontnea a partir de una solucin que no contiene cristales o semillas
SOBRE SATURACIO CRISTALLIACION
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BALANCES DE MASA Y ENERGA EN CRISTALIZADORES CONTINUOS
$(n$e>
s "!/# -5s%c# $e" s#"ente en "a a"%-entac%(n1 FMt
R a Masa $e s#"!t# p#& -asa $e s#"ente en "a a"%-entac%(n1 FMM
S "!/# -5s%c# $e s#"ente en "a s!spens%(n $e sa"%$a1 FMt
R c Masa $e s#"!t# $%s!e"t# p#& -asa $e s#"ente en "a s#"!c%(n $e sa"%$a1FMM
Rse Masa $e s#"ente eap#&a$a p#& -asa $e s#"ente a"%-enta$a1 FMM
C "!/# -5s%c# $e c&%sta"es en "a s!spens%(n $e sa"%$a1 FMt&es c#nt%n!# s
Cristalizacin por Enfriamiento &i la solubilidad variase muc"o con latemperatura, la concentracin de saturacin se puede sobrepasar por
enfriamiento.
Cristalizacin por evaporacin&e evapora una parte del disolvente, "asta que
la cantidad de sustancia disuelta en la solucin restante supere la concentracin
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de saturacin. Esta operacin b!sica se emplea en los casos en que la solubilidad
depende poco de la temperatura.
Cristalizacin a vacoEn esta operacin b!sica se aprovec"a una combinacin
de los dos efectos antes mencionados. En un evaporador a vaco se evapora una
parte del disolvente. La eliminacin del calor necesario enfra adem!s la solucin.Esta operacin b!sica es ventajosa, ante todo, para los casos de sustancias
sensibles a la temperatura, ya que la evaporacin en vaco tiene lugar a
temperaturas m!s bajas
Cristalizacin: Aplicaciones Industriales
VENTAAS:
Productos de alta pure%a
*ontrolando condiciones del proceso se pueden obtener de slidos de
tamaos especficos /uniformes0. 1!cil empaquetamiento.
Evita riesgo de descomposicin por trabajar a bajas 2.
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3enos energa en comparacin con la destilacin. &e recomienda cuando
se tiene una me%cla con volatilidades y-o solubilidades semejantes donde
no aplica )est. o Ext L4L.!ESVENTAAS:
5equiere manejo de slidos.
6ncluyen equipos de cristali%acin junto con la separacin slido4lquido y
de secado.
"A#ANCE !E $ATE%IA
)e acuerdo con el siguiente diagrama el balance de materia quedara as#
BALANCE TOTAL
LA=L
M+S
C
BALANCE DE SOLUTO
LAXA=LMXM+SCWC
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