Cristalización. La cristalización es un proceso físico a partir de un gas

CRISTALIZACIÓN

La cristalización es un proceso físico a partir de un gas, un líquido o una disolución en este caso en fase homogénea, para la producción de productos químicos que se presentan en forma de polvos o cristales. La operación de cristalización es el proceso cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Dentro de las operaciones unitarias esta se ubica en la evaporación y para la obtención de los sólidos cristalinos se han  desarrollado varias técnicas.

Enfriar una disolución concentrada (SOLUBILIDAD)

La mayoría de los sólidos son más solubles a temperaturas altas que a temperaturas bajas, preparando una disolución concentrada a altas temperaturas para después enfriarla y lograr conseguir los cristales esencialmente el compuesto principal agregándole agua que esta contiene impurezas presentes en la mezcla al no alcanzar su límite de solubilidad o su sobresaturación

Cambio de solvente (POLARIDAD)

Consiste en preparar una disolución concentrada de una sustancia y añadiéndole un disolvente miscible y el componente principal comienza a precipitar y agregarle agua y se encuentran las impurezas e la mezcla.

Sublimación

En este caso los vapores formados condensan en zonas frías, pasando habitualmente del estado gaseoso al estado sólido y aquí no tenemos impurezas se obtienen sólidos puros.

Cristalización por vía húmeda.

Se prepara una solución saturada de cierto solido que se desea cristalizar. El disolvente, el agua se vapora y el sólido disolvente cristalina poco a poco. Se prepara una solución saturada el disolvente caliente luego se deja enfriar se obtiene una solución sobre saturada y pronto desaparece los cristales.

Geometrías cristalinas. Un cristal se puede definir como un sólido formado por átomos, iones o moléculas, que guardan una distribución ordenada y repetitiva. Es una de las formas de la materia más altamente organizadas. Los átomos, iones o moléculas están situados en redes tridimensionales o cristalinas. Las distancias interatómicas en un cristal entre planos imaginarios o redes cristalinas, así como los ángulos entre estos planos, se miden por medio de difracción de rayos X. El modelo o distribución de la red cristalina se repite en todas direcciones.

El equilibrio en la cristalización se alcanza cuando la solución o licor madre está saturado. Esto se representa mediante una curva de solubilidad. La solubilidad depende principalmente de la temperatura, mientras que la presión 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 función de la temperatura. En general, la solubilidad de la mayoría de las sales aumenta ligera o notablemente al aumentar la temperatura.

Rendimientos y balances de materia y de calor en la cristalización. En la mayoría de los procesos industriales de cristalización, la solución (licor madre) y los cristales sólidos están en contacto durante el tiempo es necesario para alcanzar un equilibrio. Por consiguiente, el licor madre se encuentra saturada a la temperatura final del proceso y puede determinarse la concentración final del soluto en la solución a partir de la curva de solubilidad.

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Entonces el rendimiento de los cristales de un proceso de cristalización se puede calcular con solo conocer la concentración inicial de soluto, la temperatura final y solubilidad a esa temperatura. En algunas cristalizaciones comerciales, la velocidad de crecimiento de los cristales es bastante baja, debido a la alta viscosidad de la solución o superficies pequeñas de los cristales expuestos a la solución. Por tanto, aún puede haber sobre saturación, de lo que da lugar a un rendimiento de cristales menor que el calculado.

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