Cristalización de una sal mediante precipitación y secado

María Fernanda Mares Lira [pic 1]

Ingeniería Ambiental 5to semestre

UDA: Operaciones unitarias                            

PRÁCTICA 10: Cristalización de una sal mediante precipitación y secado

Objetivo:

Obtener un cristal a partir de una sal mediante la precipitación de una solución y su posterior secado.

Fundamento:

La cristalización es un proceso por el cual los átomos o las moléculas se disponen en una red cristalina rígida y bien definida para minimizar su estado energético. (Toledo, 2015).

La precipitación es un proceso químico en donde las sustancias solubles se convierten en insolubles, donde existen diversos métodos como el de por reacción química, este consiste en agregar un reactivo que forme un compuesto insoluble con uno de los iones presentes en la solución. Por cambio de pH, cuando ocurre este cambio es posible inducir la formación de un precipitado. Por doble descomposición, aquí se combinan dos soluciones que contienen cationes y aniones diferentes. Por calentamiento, este fue el que se utilizó en la experimentación, ya que se puede reducir su capacidad para disolver ciertos compuestos, lo que lleva a la formación de este precipitado o la cristalización.

La investigación de la caracterización es un proceso importante que contiene la identificación y la descripción de ciertas propiedades tanto físicas, químicas y estructurales de solidos formados mediante precipitación, composición química, se puede determinar mediante técnicas analíticas, como análisis elemental, espectroscopia de rayos X (EDS o XPS) o técnicas de espectrometría de masas, la morfología y tamaño de la partícula se pueden determinar mediante microscopia electrónica de transmisión o microscopia electrónica de barrido, estructura cristalina mediante la difracción de rayos X, este determina la disposición atómica y la estructura cristalina del sólido.

El tamaño de partícula del precipitado es un aspecto importante ya que puede tener efectos importantes en el proceso de secado, afectando la velocidad, uniformidad y estructura del material resultante que es un sólido, es por ello que en nuestra experimentación se tuvo que duplicar ya que el tiempo de espera no fue suficiente.

El secado por atomización es un proceso importante ya que es considerado comúnmente utilizado para convertir líquidos en polvos o partículas finas, después de un tiempo corto. Este método incluye 4 procesos, atomización donde el líquido que se desea secar se introduce en un sistema, contacto con el aire caliente, aquí es donde entran en contacto con un flujo de aire caliente en una cámara de secado, evaporación del solvente, ya que entran en contacto con el aire caliente, este se evapora, y por último, recuperación de polvo seco, estas son las que son recogidas de la parte inferior de la cámara de secado.

El proceso de cristalización y purificación de productos en la industria química es un proceso que es ampliamente utilizada para la obtención de solidos a partir de soluciones liquidas. Este proceso se basa en la formación de cristales a partir de soluciones saturadas cunado se enfría o tiene un choque térmico. En este se busca que la cantidad de soluto presente en el solvente es la máxima posible a una temperatura dada.

La cristalización de proteínas es un proceso tomado en cuenta que es delicado que requiere optimización y ajuste fino de las condiciones experimentales. Es por ello, que algunas metodologías y procesos específicos pueden variar según sea el caso de la proteína y deben estar adaptados a las características únicas de la muestra.

En el caso de los cristales líquidos, tienen ciertas aplicaciones, como aplicaciones en pantallas de cristal líquidos son estados de la materia que tienen propiedades intermedias entre los sólidos y los líquidos. Tienen características de orden a largo alcance como los sólidos, pero mantienen la capacidad de fluir como los líquidos. Los cristales líquidos son de gran importancia en diversas aplicaciones, desde pantallas de cristal líquido (LCD) hasta materiales avanzados en la industria.

Este proceso que se puede realizar de forma experimental en el laboratorio también se puede encontrar en la naturaleza, este fenómeno es muy común como en el caso de la formación de minerales, cristales de cuarzo, cristales de hielo, el agua se congela a bajas temperaturas (copos de nieve), sales en lagos salinos, como el cloruro de sodio, cristales de meteoritos, entre otros procesos naturales, teniendo características particulares.

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