Eficiencia o rendimiento de las reacciones

Eficiencia o rendimiento de las reacciones:

Los procesos de transformación químicos no alcanzan eficiencia del 100% en relación con la capacidad que tienen de generar productos. Más claro, la cantidad de productos que una reacción pudiera generar no se logra. Esto ocurre debido a una inmensa variedad de factores que se involucran en el proceso y que es menester controlarlos para maximizar la cantidad de productos. En general, los factores que se involucran en las reacciones y las hacen poco eficientes se constriñen a:

• Inadecuadas condiciones de reacción. Es posible que se presente descontrol en relación con la presión, temperatura, tiempos y ambientes de reacción; bien porque los mecanismos de control no respondan adecuadamente, son muy anticuados, o no son suficientemente supervisados por los encargados del proceso.
• Impurezas en los reactivos o materias primas. Estas impurezas por lo general impiden, dado su volumen, el desarrollo de la reacción principal; también es muy posible que generen reacciones secundarias e indeseables para el proceso principal. Es necesario emplear materias primas con una pureza máxima posible, y en caso de emplear reactivos impuros, plantear y ejecutar formas de purificarlos.
• Excesos incontrolados del reactivo en exceso. En este caso, la responsabilidad de los cálculos de cantidades necesarias de reactivos y la traducción a cantidades manejables en cada empresa, corresponde al ingeniero de Procesos, quien debe conoce a fondo la reacción, sus condicione y su Estequiometria.

A partir del conocimiento de los cálculos estequiométricos y con la ayuda de las relaciones entre los reactivos en una reacción, plasmadas en la ecuación química, se calcula teóricamente la cantidad de producto que se obtendrá en una reacción 100% eficiente; esta cantidad se conoce como la máxima cantidad de producto que se espera de la reacción o producción teórica. La cantidad de producto así calculado, es la cantidad máxima del producto que puede obtenerse en una reacción determinada, bajo las condiciones estipuladas para incrementar su eficiencia.

Cuando estas reacciones se efectúan, en el laboratorio o en los reactores de factorías, realmente no se obtiene la cantidad teórica esperada del producto. La cantidad de producto que realmente se obtiene, se denomina producto real o producido real. La eficiencia (porcentaje de producción) de una reacción, es la relación entre la producción real y la producción teórica, se calcula así:

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Las eficiencias de reacción van de la mano con los procesos del control de los ambientes de reacción y de la equimolaridad (la equivalencia en Molaridad de los reactivos), traducidos a unidades de peso (estas unidades de peso son las que realmente aplica el operario del reactor).

En general, procesos de síntesis y de extracción son de eficiencias bajas, procesos de descomposiciones térmicas y lumínicas son de eficiencias altas, procesos iónicos electroquímicos son muy eficientes.

Fenómenos químicos
Carlos Arturo Correa Maya
Fondo editorial Universidad Eafit, 2002 - 308 páginas

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