CRISTALIZACIN

CRISTALIZACININTEGRANTESRivas Cubas, DiegoRomero Villanueva, FrancoTrujillo Arias, Michael

IntroduccinUn problema habitual que se presenta regularmente en los laboratorios de estudio dentro de alguna de las ramas de las ciencias qumicas, es la separacin de una sustancia de inters especfico de otras que le acompaan en su composicin, consideradas impurezas. Y generalmente el proceso de aislar una sustancia o eliminar impurezas requiere de un correcto mtodo de purificacin o una serie de ellos lo que conlleva a una separacin exitosa. Uno de estos procesos y regularmente utilizado es el proceso de cristalizacin.

Fundamento tericoQu es la Cristalizacin?La cristalizacin es el proceso por el cual se forma un slido cristalino, ya sea a partir de un gas, un lquido o una disolucin.La cristalizacin es un mtodo de purificacin de compuestos, por este mtodo eliminas las impurezas que pueden estar atrapadas en la estructura cristalina de algn producto solido obtenido de una reaccin qumica.

Ventajas y desventajas

Fundamentos de la cristalizacinTIPOS DE CRISTALES

ETAPAS DE La cristalizacinNucleacinFormacin de un ncleo o partcula inicial con las propiedades de un cristal, a partir de la cual ste ya puede crecer, existiendo dos modalidades de nucleacin: Nucleacin homognea: Cuando la partcula es de la misma composicin y estructura del cristal que se va a formar. Nucleacin heterognea: Cuando el ncleo es una sustancia diferente y preexistente que favorece su cristalizacin. Las partculas extraas quedan incluidas dentro del nuevo cristal como impurezas o inclusiones. CrecimientoLa cristalizacin puede ocurrir solamente desde soluciones sobresaturadas. El crecimiento ocurre primero con la formacin del ncleo, y luego con su crecimiento gradual. En concentraciones arriba de la sobresaturacin, la nucleacin es concebida como espontnea, y rpida.

El potencial impulsor de ambas etapas es la sobresaturacin de forma que ni la nucleacin ni el crecimiento tendrn lugar en un solucin saturada o insaturada. Para generar la sobresaturacin se pueden utilizar tres mtodos distintos:

Cristalizador al vacio y circulacin forzada de magma

La lechada (magma), que sale del cuerpo se bombea a travs de una tubera de circulacin, por un intercambiador de calor de coraza.Su temperatura se eleva de 2 a 6 C. Los materiales de solubilidad normal no debern producir sedimentacin en los tubos.El liquido calentado, que regresa al cuerpo mediante una lnea de recirculacin, se mezcla con la lechada (magma) y eleva su temperatura, cerca del punto de entrada, lo que provoca la ebullicin en la superficie del lquido.Proceso de funcionamiento

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Durante el enfriamiento y la vaporizacin para alcanzar el equilibrio entre el lquido y el vapor, la sobresaturacin que se crea provoca sedimentaciones en el cuerpo de remolino de los cristales suspendidos, hasta que vuelven a alejarse por la tubera de circulacinLa cantidad y la velocidad de la recirculacin, el tamao del cuerpo y el tipo y la velocidad de la bomba de circulacin son conceptos crticos de diseoLa alimentacin se admite a la lnea de circulacin, en un punto situado suficientemente por debajo de la superficie libre del lquido, para evitar la vaporizacin instantnea durante el proceso de mezclado.Opera bajo vaco y cuando la elevacin del punto de ebullicin no es alta los vapores pueden usarse comprimindolos como medio de calefaccin.

10Variables Que Intervienen En La Cristalizacin:

PurezaGrado de saturacinRendimientoDistribucin del tamao de los cristalesVelocidad de nucleacin Velocidad de crecimiento SolubilidadConcentracinTemperaturaCalor de cristalizacinTurbidez

Instrumentos De Medicin Y Control:Rotmetro: Instrumento utilizado para medir caudales.Termmetro: til para mantener un control adecuado de la temperatura.Manmetro: Las mediciones de presinson las ms importantes que se hacen en laindustria.

La seleccin del tipo de cristalizador est influenciada por:-volumen-operacin seleccionadaEn general los equipos de cristalizacin pueden operar en dos formas:-cristalizadores Intermitentes-cristalizadores Continuos

Tipos de cristalizadoresRequisito de la solucin:-Grado de saturacin bajo.Objetivos:-Tamao del cristal lo ms uniforme posible.-Crecimiento de cristales ya existentes.

Cristalizadores IntermitentesSon tanques agitados con sistemas de vaco y enfriamiento. El ciclo de la cristalizacin dura entre 2 y 8 horas. Al final del ciclo, el material cristalizado se retira del cristalizador para lavarse y secarse.

Requisito:Grado de saturacin intermedioObjetivo:Crecimiento y formacin de nuevos ncleos.Existen tres tipos bsicos de cristalizadores continuos:Cristalizador-evaporador con circulacin de lquido (tambin llamado cristalizador con clasificacin de la suspensin o tipo Oslo).Cristalizador al vaco y con circulacin forzada de magma.Cristalizador con tubo de tiro y mampara.

Cristalizadores Continuosla sobresaturacin se produce por evaporacin.el solvente se evapora adiabticamente con ayuda de un sistema de vaco.

Cristalizador-evaporador con circulacin de lquido (OSLO)El principio de funcionamiento consiste en hacer pasar las aguas madres sobresaturadas a travs de un lecho de cristales en condiciones tales que se produzca la fluidizacin del lecho. Se produce as una clasificacin, al mismo tiempo que crecen los cristales del lecho, quedando ordenadas por tamaos decrecientes, de ms gruesas abajo a ms finos arriba.

Tambin conocido como cristalizador con Remocin de Producto Mezclado y Suspensin Mezclada (RPMSM).Se necesita un equipo dimensionado para la liberacin del vapor con un nivel de lquido apropiado para retener los cristales en crecimiento.

Cristalizador Al Vaco Y Circulacin Forzada De Magma:

La alimentacin se mezcla con la mezcla con la corriente de salida del cuerpo principal y hace pasar por el intercambiador donde se eleva su temperatura entre 2 y 6 C. La suspensin en la superficie del cristalizador libera parte del solvente producindose la sobresaturacin.

Se han desarrollado muchos diseos que utilizan circuladores situados dentro del cuerpo del cristalizador, reduciendo en esta forma la carga de bombeo que se ejerce sobre el circulador como es el caso de este cristalizadorEsto reduce el consumo de potencia y la velocidad de punta del circulador y, por ende, la rapidez de nucleacin.La suspensin de los cristales de productos se mantiene mediante una hlice grande y de movimiento lento, rodeada por un tubo de extraccin dentro del cuerpo

Cristalizador evaporador de desviador y tubo de extraccin (DTB)

Entrada: se transporta, se pesa y luego se descarga sobre las mesas de alimentacin, con gras.Molienda: La caa es sometida a un proceso de preparacin que consiste en romper las celdas de los tallos. Luego unas bandas transportadoras la conducen a los molinos, donde se realiza el proceso de extraccin de la sacarosa.Clarificacin: El jugo proveniente de los molinos, pasa al tanque, donde se rebaja su grado de acidez. Se eleva su temperatura hasta un nivel cercano al punto de ebullicin, antes de pasar a los clarificadores va a un tanque de flasheo abierto a la atmsfera, en el cual pierde entre 3 y 4 grados centgrados por accin de evaporacin natural.Evaporacin: Luego el jugo clarificado pasa a los evaporadores, que funcionan al vaco. En este paso se le extrae el 75% del contenido de agua al jugo, para obtener el producto o meladura.

Fabricacin De Azcar:APLICACIONES INDUSTRIALESCristalizacin: El cocimiento de la sacarosa que contiene el jarabe se lleva a cabo en tachos al vaco. Estos cocimientos, producirn azcar crudo (para produccin para animales), azcar blanco (para consumo directo) o azcar para refinacin. Separacin o centrifugacin: Los cristales de azcar se separan de la miel restante en lascentrfugas. El azcar de primera calidad retenido en las mallas de las centrfugas, se disuelve con agua caliente y se enva a la refinera, para continuar el proceso.Refinado: Mediante la refinacin, se eliminan los colorantes o inorgnicas que el licor pueda contener. El azcar disuelto se trata con cido y sacarato de calcio para formar un compuesto que arrastra las impurezas, las cuales se retiran fcilmente en el clarificador.Secado: El azcar refinado se lava con condensado de vapor, se seca con aire caliente, se clasifica segn el tamao del cristal y se almacena en silos para su posterior empaque.

Principales empresas productoras de azcar en el Per:

Empresa Agroindustrial Casagrande S.A.C.C.Empresa Agroindustrial Tumn S.A.A.

La formacin de cristales de sal se puede llevar a cabo a travs de un sencillo experimento: 1. Se llena un vaso con agua hasta aproximadamente la mitad de su volumen. 2. Se adiciona consecutivamente una cucharada de sal tras otra hasta que se observa que tras la agitacin correspondiente no se disuelve ms cantidad de sal y que parte queda depositada en el fondo del vaso (disolucin saturada).

Produccin de sal3. A continuacin se trasvasa la disolucin a otro vaso con cuidado de no arrastrar parte de la sal depositada. 4. Por otro lado se ata un extremo de un hilo a un lpiz y el otro extremo del hilo a un clip metlico. 5. Se introduce el clip en el vaso con la disolucin saturada de sal de manera que al apoyar el lpiz en el borde del vaso el clip quede colgando debajo del agua. 6. Por ltimo se deja el vaso en reposo. Al cabo de una o dos semanas se podr observar que parte de la sal se ha depositado en el fondo del vaso pero que otra parte se ha depositado sobre el clip y el hilo sumergido formando cristales de sal con la forma de un cubo perfecto. QUIMPAC empresa productora nacional.Gracias