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Bibliografía

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KITTEL, C. (1998). Introducción a la Física del Estado Sólido. Barcelona: Reverté.LIM T. T. (2006). Fluid Mechanics Division, Department of Mechanical Engineering, University of Melbourne, AUSTRALIA. En línea en: http://serve.me.nus.edu.sg/limtt/

PANREAC QUÍMICA S. A. (2005). Seguridad en laboratorios químicos. En línea en: http://www.panreac.com/new/esp/publicaciones/docs/seguridad.zip

Cristalización

Importancia en la industria

La cristalización se puede realizar a partir de un vapor, una fusión o una solución

los materiales pueden ser comercializados en forma de cristales.

Es un proceso de separación de un sólido a partir de una disolución. Al incrementarse la concentración del sólido por encima del punto de saturación, el exceso de sólido se separa en forma de cristales.

El sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4·5H2O) es una sal de color azul.

Se conoce comercialmente con el nombre de sulfato de cobre, vitriolo azul o piedra azul, y cristaliza en el sistema triclínico.

• Se emplea, por su acción bactericida y alguicida, en el tratamiento del agua para combatir las algas en depósitos y piscinas
• En agricultura como desinfectante
• Para la formulación de fungicidas e insecticidas, en la conservación de la madera, como pigmento, en el tratamiento de textiles y cueros, en la preparación del reactivo de Benedict y de Fehling para la detección de azúcares, etc. Puede adquirirse en droguerías y tiendas para el mantenimiento de piscinas.

En cuestión de requerimientos es menor la cantidad de energía utilizada es mucho menor para la formación de cristales .

El sulfato de cobre (II), también llamado vitriolo azul, sulfato cúprico, piedra azul o caparrosa azul, es un compuesto químico derivado del cobre que forma cristales azules, solubles en agua (su solubilidad, a 20 ºC, es de 20'7 g/100 ml de agua).

El sulfato de cobre cristaliza en el sistema triclínico, siendo la forma básica un prisma oblicuo con base rectangular.

tipos de critalizadores en la industria.

Integrantes:

Bernares Jimenez Elvia

Flores Garcia Edgar

Martínez Franco Guadalupe Nidori

Martínez Naranjo Blanca

Cristalizador de tanque.

Donde se requiere unacombinación de

cristalización, reacción.

Se aplica Tamices moleculares: Zeolitas.

¿Qué es cristalización?

Cristalizador OSLO

Se utiliza para la producción de cristales grandes por lo general son un poco redondos, funciona con calentamiento externo.

se aplica para la producción de sulfato de amonio

Cristalizador de circulación forzada

Cristalizador de tubo de aspiración con desviadores.

Donde la adición de un tercer componente cambia las relaciones de solubilidad.

Se aplica a Sal de Glauber a partir de

soluciones de salmuera de sulfato de sodio.

Para la producción de cristales pequeños y de tamaño uniforme. Se aplica Yeso, tamices moleculares, nitrato de plata, nitrato de amonio, urea, sulfato de sodio, sulfato de amonio, sulfitos inorgánicos, tiosulfatos, cloratos y dicromatos.

La operación de cristalización es aquella por media de la cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales:

cloruro de sodio

El azúcar

Sistema Triclínico

Presentan tres ejes en el espacio, ninguno en ángulo recto, con ningúnsegmento igual, formando cristales

ahusados como agujas, como es el caso de la cafeína.

Crecimiento y propiedades de los cristales.

Sistema Cúbico.

Tres ejes en ángulo recto, con “segmentos”, “látices”, ó aristas” de igual magnitud, que forman seis caras o lados del cubo. A esta familia pertenecen los cristales de oro, plata, diamante, cloruro de sodio, etc.

Tipos de cristales:

Un cristal puede ser definido como un sólido compuesto de átomos arreglados en orden, en un modelo de tipo repetitivo.

La forma geométrica de los cristales es una de las características de cada sal pura o compuesto químico, por lo que la ciencia que estudia los cristales en general, la cristalografía, los ha clasificado en siete sistemas universales de cristalización:

Velocidad de cristalización:

La velocidad de crecimiento de un cristal es conocida como velocidad de cristalización. La cristalización puede ocurrir solamente desde soluciones sobresaturadas. El crecimiento ocurre primero con la formación del núcleo, y luego con su crecimiento gradual.

Sistema Monoclínico:

Tres ejes en el espacio, pero sólo dos en ángulo recto, con ningún segmento igual, como es el caso del bórax y de la sacarosa.

Una forma de clasificar los aparatos de cristalización:

• Sobresaturación producida por enfriamiento sin evaporación apreciable, por ejemplo, cristalizadores de tanque.
• Sobresaturación producida por evaporación, con enfriamiento apreciable, por ejemplo, evaporadores de cristalización, cristalizadores-evaporadores.
• Evaporación combinada con enfriamiento adiabático: cristalizadores al vacío.

Sistema Tetragonal.

Tres ejes en el espacio en ángulo recto, con dos de sus segmentos de igual magnitud, hexaedros con cuatro caras iguales, representados por los cristales de oxido de estaño.

Nucleación:

Cristalización a partir de un producto fundido, condensación de gotas de niebla en una vapor sobre-enfriado, y generación de burbujas en un liquido sobrecalentado.

la nucleación s produce como consecuencia de rápidas fluctuaciones locales a escala molecular en una fase homogénea que esta en estado de equilibrio metaestable.

Sistema Romboédrico

Presentan tres ejes de similar ángulo entre si, pero ninguno es recto, y segmentos iguales, como son los cristales de arsénico, bismuto y carbonato de calcio y mármol.

Cristalizador de enfriamiento superficial:

Cristalizadores de suspensión mezclada y de retiro de productos combinados:

Cristalizador de evaporación de circulación forzada:

Efecto de las impurezas

El ambiente químico, e.g. la presencia de relativamente

bajas concentraciones de sustancias ajenas a las especies a cristalizar, ya sea impurezas, etc, juega un importante papel en la optimización de los sistemas de cristalización. Su papel es muy importante por diversas razones.

• La primera, todos los materiales son impuros.

• La segunda, y la más importante, es posible influenciar la salida y el control del sistema de cristalización, o cambiar las propiedades de los cristales mediante la adición de pequeñas cantidades de aditivos cuidadosamente elegidos.

Sistema Ortorrómbico.

Tres ejes en ángulo recto, ninguno de sus lados son iguales, formando hexaedros con tres pares de caras iguales pero diferentes entre par y par, representados por los cristales de azufre, nitrato de potasio, sulfato de bario, etc.

Este tipo de equipo, llamado a veces cristalizador de magma circulante, es el más importante de los que se utilizan en la actualidad.

Sistema Hexagonal

Presentan cuatro ejes en el espacio, tres de los cuales son coplanares en ángulo de 60°, formando un hexágono bencénico y el cuarto en ángulo recto, como son los cristales de zinc, cuarzo, magnesio, cadmio, etc.

Es preciso prestar una atención cuidadosa a la diferencia de temperatura entre el medio enfriador y la lechada que circula por los tubos del intercambiador.Además la trayectoria y la velocidad de flujo de la lechada dentro del cuerpo del cristalizador deben ser de tal índole que el volumen contenido en el cuerpo sea activo.

Una aplicacion es en las preformas de plasticos

La lechada que sale del cuerpo se bombea a través de una tubería de circulación y por un intercambiador de calor de coraza, donde su temperatura se eleva de 2 a 6 °C. puesto que este calentamiento se realiza sin vaporización, los materiales de solubilidad normal no deberán producir sedimentación en los tubos.

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El ambiente químico puede ser utilizado apropiadamente para variar:

• Alterando significativamente la cinética de cristalización y de aquí la distribución de tamaño del cristal.
• Tener mejor control del cristalizador.
• Mejorar la calidad del producto y/o el rendimiento, mediante la producción de un cierto tipo de cristal.
• Producir cristales muy puros de ciertos materiales en los cuales las impurezas sean inaceptables.

Cristalizador evaporador de desviador y tubo de extracción (DTB):

Efecto de la temperatura sobre la solubilidad

La temperatura afecta la solubilidad de la mayoría de las sustancias.En la mayoría de los compuestos iónicos, aunque no en todos, la solubilidad de la sustancia sólida aumenta con la temperatura. Sin embargo no hay una correlación clara entre el signo del ΔHdisolución y la variación de la solubilidad con la temperatura.

La suspensión de los cristales de productos se mantiene mediante una hélice grande y de movimiento lento, rodeada por un tubo de extracción dentro del cuerpo. La hélice dirige la lechada hacia la superficie del líquido, para evitar que lo sólidos pongan en cortocircuito la zona de sobresaturación mas intensa.

Cristalización fraccionada

La dependencia de la solubilidad de un sólido respecto de la temperatura varía de manera considerable, si es mucho más soluble a altas temperaturas que a bajas temperaturas. De otra manera, una gran parte del compuesto permanecerá disuelto a medida que se enfría la disolución. La cristalización fraccionada también funciona si la cantidad de impurezas en la disolución es relativamente pequeña.