TRANSFERENCIA DE MASA TEMA DE PROFUNDIZACION

TRANSFERENCIA DE MASA

1. RESUMEN Y TRADUCCION

Introducción a las operaciones de transferencia de masa.

La transferencia de masa se basa en el transporte de los componentes bajo un gradiente de potencial químico, donde el componente de mayor concentración pasa al de menor concentración y alcanza su equilibrio cuando esta se vuelve cero esta depende de la difusión de las moléculas teniendo en cuenta sus propiedades físico-químicas, para la interface de transferencia de masa existe una entre la de mayor concentración y la interfaz, pero cuando se encuentran en equilibrio la interfaz se puede superponer.

La transferencia de masa tiene un rol muy importante industrialmente ya que por medio de esta se realizan separaciones de componentes de mezclas basándose en la transferencia de una fase homogénea a otra. Los métodos utilizados para llevar a cabo estas separaciones son: absorción de gas, extracción líquido- líquido, lixiviación, destilación, humidificación, secado, cristalización entre otras.

• Absorción y extracción: se da la transferencia de masa se da de una fase gaseosa a una fase liquida en donde un gas es absorbido por medio líquido en el que el soluto del gas es más o menos soluble a partir de su mezcla con un gas inerte,  así como de gases  más o menos insolubles. Un ejemplo claro es la separación de amoniaco a partir de una mezcla  amoniaco del aire por medio del agua.

• Adsorción: es la transferencia de masa de un gas o un líquido a la superficie de un sólido. Esta técnica no es una interface propia de la transferencia de masa ya que fluido se adhiere a la superficie del solido en lugar de disolverse en él, algunas aplicaciones son:

1. Eliminación de gases tóxicos y des-odorizacion del aire.
2. Recuperación de solventes
3. Remoción de iones de una solución, como en la desmineralización del agua
4. Fraccionamiento por absorción selectiva de gases, vapores de  gases, vapores de vapores, líquidos de líquidos y muchas otras aplicaciones.

• Extracción: es la separación de los compuestos de una solución liquida en contacto con otro insoluble, el líquido adicionado a la solución se llama solvente y la solución a extraer se llama alimentación, el solvente producto de la técnica aplicada se llama extracto y el líquido residual se llama refinado, algunos ejemplos son: la producción de combustibles en la industria nuclear y la separación de la penicilina a partir de mezclas de fermentación.

• Destilación: se logra aplicarla gracias a una mezcla liquida entre sustancia miscibles y volátiles las cuales se las separa de forma individual o agrupada por medio de la vaporización parcial, ejemplos como la separación de mezcla de metanol y agua en sus componentes o separación de petróleo crudo, entre otros son algunas de sus aplicaciones.

• Secado y evaporación: se da cuando se elimina una cantidad pequeña de agua u otro líquido de un material sólido. Se da una alta pérdida de agua en las soluciones, en este proceso la eliminación de agua se da al momento en que esta se convierte en vapor llegando por debajo de su punto de ebullición o utilizando aire u otro gas que circule sobre el material a secar.

1. TEMA DE PROFUNDIZACION

ADSORCION

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La adsorción es un proceso por el cual átomos, iones o moléculas son atrapados o retenidos en la superficie de un material en contraposición a la absorción, que es un fenómeno de volumen. Es decir es un proceso en el cual un contaminante soluble (adsorbato) es eliminado del agua por contacto con una superficie sólida (adsorbente). El proceso inverso a la adsorción se conoce como desorción.

En química, la adsorción de una sustancia es su acumulación en una determinada superficie interfacial entre dos fases. El resultado es la formación de una película líquida o gaseosa en la superficie de un cuerpo sólido o líquido.

Considérese una superficie limpia expuesta a una atmósfera gaseosa. En el interior del material, todos los enlaces químicos (ya sean iónicos, covalentes o metálicos) de los átomos constituyentes están satisfechos. En cambio, por definición la superficie representa una discontinuidad de esos enlaces. Para esos enlaces incompletos, es energéticamente favorable el reaccionar con lo que se encuentre disponible, y por ello se produce de forma espontánea.

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