BALANCE DE MASA EN SOLUCIONES AZUCARADAS

1. OBJETIVO

Determinar la concentración de una solución que es sometida a evaporación empleando las ecuaciones de balance de masa.

Aplicar los procedimientos de la experiencia realizada como el valor de la misma.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

El balance de materia es un método matemático utilizado principalmente en Ingeniería Química. Se basa en la ley de conservación de la materia, que establece que la masa de un sistema cerrado permanece siempre constante (excluyendo, por supuesto, las reacciones nucleares o atómicas y la materia cuya velocidad se aproxima a la velocidad de la luz). La masa que entra en un sistema debe, por lo tanto, salir del sistema o acumularse dentro de él, es decir:

Entradas = Salidas + Acumulación

Los balances de materia se desarrollan comúnmente para la masa total que cruza los límites de un sistema. También pueden enfocarse a un elemento o compuesto químico. Cuando se escriben balances de materia para compuestos específicos en lugar de para la masa total del sistema, se introduce un término de producción:

Entradas + Producción = Salidas + Acumulación

El término de producción puede utilizarse para describir velocidades de reacción. Los términos de producción y acumulación pueden ser tanto positivos como negativos.

En los diferentes procesos de producción se presenta la necesidad de mezclar sustancias, de separar los componentes y de compactar o fraccionar. Podemos considerar dos grandes grupos:

• Separaciones realizadas con cambios de fase y de transporte de materia de una fase a otra.

• Separaciones mecánicas como son filtración, sedimentación, centrifugación y tamizado (análisis granulométrico).

Esta separación mecánica se aplica a mezclas heterogéneas pero no a las homogéneas y la forma de separación depende de la naturaleza de la partícula que se separa así de cómo las fuerzas que actúan sobre ella para separar varias de ellas. SÓLIDOS (TAMAÑO, FORMA Y DENSIDAD) y FLUI-DOS (VISCOSIDAD Y DENSIDAD)

Separar de sólido de gases, gotas de líquidos de gases, sólidos de sólidos y sólidos de líquidos cuyo comportamiento ante las fuerzas establece el movimiento relativo entre fluido y partículas y entre las partí-culas de diferentes naturalezas. Por estos movimientos relativos se acumulan en diferentes regiones y pueden separarse y recogerse.

SEPARACIÓN DE MEZCLAS

Heterogéneas

Una mescla homogénea es aquella que tiene más de una fase (sólidos suspendidos en líquidos, gases suspendidos en líquidos o en sólidos, líquidos miscibles o líquidos inmiscibles, etc.)

• Filtración

• Centrifugación

• Decantación

• Tamizado

• Prensado

• Sedimentación

• Flotación

• Extracción

Homogéneas

Una mezcla homogénea es la que cuenta con solo una fase (salmueras, almíbares, alcohol, etc.)Destilación del proceso de separación en concentrar uno o más de los componentes en una mezcla volátil por transferencia simultánea de calor y masa: por arrastre de vapor, por diferencial, instantánea o flash, fraccionada). Son torres o cilindros metálicos por las que pasan los vapores y los líquidos generados en filtros (platos perforados)

3. MATERIALES

...