CRISTALIZACIÓN

1. CRISTALIZACIÓN Cecilia Viveros Vitte Erick Rodrigo Jiménez Mora

2. Cristalización • La Cristalización es un proceso industrial en donde se forman partículas sólidas (cristales) a partir de una fase homogénea (que puede ser gas o líquida).

3. Cristales • Un cristal es un sistema de átomos, moléculas o iones altamente ordenados en redes tridimensionales

4. Nucleación • Las moléculas se atraen ligeramente y forman un embrión, al aumentar la sobresaturación la adición de moléculas al embrión se vuelve más fuerte, éste comienza a crecer se estabiliza y crea un núcleo de cristal.

5. Proceso • La cristalización comienza con el mecanismo de nucleación mediante el cual se forma un cristal pequeño . • En un líquido homogéneo el proceso comienza con una asociación aleatoria de moléculas de soluto que ocurre debido al movimiento de las moléculas .

6. Proceso • La Formación de cristales sólidos dentro del seno de una solución líquida, es la de mayor importancia comercial dentro del proceso de cristalización. La solución se concentra y se enfría hasta que la concentración del soluto es superior a su solubilidad a dicha temperatura y el soluto forma cristales casi puros.

7. Velocidad de cristalización • Como su nombre lo indica es la velocidad con la que se forma el cristal • Donde: • Cn es la concentración de nucleación • C es la concentración final • C0 es la concentración inicial • k es la constante de proporcionalidad • θ es el tiempo de residencia

8. Tipos de cristalizadores

10. Precipitación al enfriar una solución caliente • Enfriadores de charola • Cristalizadores intermitentes con agitación • Cristalizador swenson-walker

11. Cristalizadores intermitentes con agitación • Consiste en un tanque agitado por lo general con el fondo de cono, conteniendo serpentines de enfriamiento. • Ventajas: bajo costo inicial, operación sencilla. • Desventajas: requiere una amplia mano de obra y el producto es muy desigual.

12. Cristalizador swenson-walker • Cristalizador por enfriamiento diseñado para operar de manera continua. • Consiste en un recipiente abierto, con un fondo redondo con chaqueta para agua de enfriamiento y contiene un largo mezclador de listones que gira a 7 rpm

14. Precipitación mediante la evaporación de una solución • Evaporadores salinos • Cristalizadores de tubo de aire • Cristalizadores oslo

15. Evaporador salino • Consiste en un evaporador debajo del cual se encuentra un sedimentador clasificador a través de éste se bombea una corriente de licor que viene del cuerpo evaporador. • Solo sedimenta cristales gruesos, los finos permanecen en suspensión y regresan al cuerpo evaporador para continuar creciendo.

16. Cristalizador Oslo • Se utiliza para la producción de cristales grandes por lo general son un poco redondos, funciona con calentamiento externo. • Contiene un filtro de sal y clasificador de tamaño de partícula en el fondo del cuerpo evaporador. • Se utiliza para la producción de sulfato de amonio

18. Precipitación mediante evaporación adiabática y enfriamiento • Cristalizadores al vacío • Cristalizadores con enfriamiento

19. Cristalizadores al vacío • La evaporación se obtiene sometiendo una solución caliente a una evaporación instantánea al introducirla a un espacio de baja presión.

20. Factores a considerar en un cristalizador • Poder del solvente: Debe ser capaz de disolver fácilmente el soluto y permitir después la obtención de cristales deseados. • Pureza: No debe introducir impurezas que afecten la apariencia y propiedades del cristal. • Reactividad química: Debe ser estable. • Manejo y procesamiento: De preferencia poco viscoso y con temperatura de fusión debajo de 5ºC. De baja inflamabilidad y toxicidad.

21. Bibliografía • http://www.textoscientificos.com/quimica/cristales/cristalizadores • Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott, operaciones unitarias 4° edición