CRISTALIZACIÓN
La cristalización es un proceso por el cual apartir de un gas, un liquido o una disolución los iones, atomos o moleculas establecen enlaces hasta formar una
red cristalina.
La
operacion de cristalizacion es el proceso cual se separa un componenete de una
solucion liquida transfiriendolo a la fase solida en forma de cristales que
presipitan.
Una
disolucion consentrada a altas temperaturas y se enfria, si se forma una
disolucion sobre saturada, que es aquella que tiene momentaniamente mas soluto
disuelto que el admisible por la disolucion a esa temperatura en condiciones de
equilibrio.
CRECIMIENTO CRISTALINEO.
Monocristal
de lizosima para estudio por difraccion de rayos equis.
Obtener
critales grandes sean desarrolllado dos copuestos de partida en una matriz
gelatinosa.
La
teoria es que el crecimiento cristalino se realiza formando capas
monomoleculares alrededor de germen de cristalizacion o de
un cristalino inicial.
La
optencion de cristales con una determinada forma y tamaño como la
determinacion de la estructura quimica mediante difraccion de rayos equis.
Es
el proceso mediante el cual se obtienen solidos cristalinos apartir de sus
mezclas.
CRISTALIZACION POR VIA HUMEDA.
Se
prepara una solucion saturada de sierto solido que se decia cristalizar, por
ejemplo la sal comun. El disolvente, el agua por ejemplo se vapora y el solido
disolvuelto cristalina poco a poco.
Se
prepara una solucion saturada el disolvente caliente luego de dejar enfriar se
obtiene una solucion sobre saturada y pronto desaparece los cristales.
CRISTALIZACION POR VIA SECA.
Se
funde el solido a alta temperatura. Luego se enfria y al salidificarce se
forman cristales.
Siertos
solidos se ponen en contacto con una superficie fria y sobre esta se forman los
cristales.
APLICACIONES
La
Industria Azucarera en la actualidad pasa por un período donde debe aumentar su
competitividad debido a la aparición de diferentes tecnologías orientadas a la
producción de edulcorantes, muchos de ellos con propiedades atractivas para el
mercado del primer mundo. Tales edulcorantes reúnen características especiales,
como poseer alta potencia, resultar no calóricos, no criogénicos, prebióticos,
etc, (Banguela y
Hernández, 2006). El nivel de competitividad de la industria
azucarera que hoy conocemos parece depender de su eficiencia y capacidad de
ofrecer a la sacarosa como un edulcorante barato de propiedades nutricionales
reconocidas, que puede ser materia prima para la elaboración de innumerables
productos, entre los que pueden estar derivados de interés para el propio
mercado de los edulcorantes. Desde esta óptica resulta imprescindible la optimización
el proceso productivo de fabricación de la sacarosa, de manera de hacerlo
eficiente y competitivo.
La
eficiencia del proceso de fabricación de azúcar de caña esta determinado en
primer lugar por la riqueza de sacarosa y estabilidad luego del corte de las
variedades de caña usadas en la agroindustria y por el grado de deterioro de la
materia prima, en segundo lugar por las posibilidades prácticas de extraer la
sacarosa presente en los jugos. En esta dirección se hace necesario no solo
contar con buenos equipamientos en la fábrica y una alta maestría en los
operarios, sino además, con una materia prima que posea altos contenidos de
sacarosa con bajos contenidos de las diferentes impurezas que afectan el
proceso cristalización de la sacarosa, como son en especial los Azúcares
-de bajo peso molecular- que Impurifican a la Sacarosa en los jugos (AIS),
(Ramos y col., 2002) y polisacáridos, como las dextranas y el almidón.
Como
resultado de la mecanización se tiene en la actualidad una Agro-Industria más
productiva, pero menos eficiente. Hoy se pierde, por deterioro, o auto
degradación de la caña y sus jugos un alto porcentaje de la sacarosa
originalmente presente, (Ramos y col., 2006). Se tiene evidencia de que un
factor determinante en la calidad de las variedades de caña para la fabricación
de azúcar es su estabilidad después del corte, observándose que determinado
porciento de ellas transforman con rapidez la sacarosa presente en sus jugos en
AIS, los que resultan particularmente dañinos para el proceso de cristalización
de la sacarosa y para la producción de azúcares comerciales con los niveles de
calidad requeridos, (Ramos y col., 2006).
El
Instituto Cubano de Investigaciones Azucareras, ICINAZ, dedicado al
desarrollo de la industria azucarera, durante años asume la tarea de introducir
nuevas tecnologías a través de la transferencia tecnológica, la innovación y el
desarrollo de tecnologías que permitan elevar la eficiencia de la industrial,
por lo que hace particula enfasis en el tema de la conservación de la calidad
de la caña y de sus jugos luego del corte y durante el proceso de molida. Como
resultado, se han evaluado numerosas tecnologías y finalmente desarrollado una
basada en el uso de inhibidores de las enzimas IFOPOL, la que permite mejorar y
proteger la calidad de la caña.
Paradójicamente,
la profundización en el conocimiento de los mecanismos enzimáticos de la caña
que están involucrados en la transformación de la sacarosa en diversos
azúcares, AIS, en principio dañinos al proceso de fabricación de azúcar, ha
revelado la capacidad de la caña para la síntesis de oligosacáridos con
propiedades prebiótica y ha motivado tanto la innovación en la tecnología de
obtención de los inhibidores de las enzimas IFOPOL, de manera de controlar
específicamente la aparición de cada uno de ellos, como el estudio de las
posibilidades prácticas de producción comercial a partir de la caña de esos
oligosacáridos con propiedades prebióticas.
.jpg)
OBTENCION DE LA ARPIRINA
Básicamente,
se trata ácido salicílico (el compuesto aromático que aparece en el dibujo) con
anhídrido etanoico (el compuesto alifático) en un medio ácido (ácido sulfúrico,
normalmente), donde los protones actúan de catalizador de la reacción.
Ambos reactivos se calientan al baño María durante un tiempo conveniente. Finalmente se deja enfriar, observándose la cristalización del producto (ácido acetilsalicílico), que es en realidad un éster
Ambos reactivos se calientan al baño María durante un tiempo conveniente. Finalmente se deja enfriar, observándose la cristalización del producto (ácido acetilsalicílico), que es en realidad un éster
WINTERIZACIÓN
La
winterización se emplea para obtener un aceite de mayor nitidez, que no
presente
turbios
(debido a la suspensión de un precipitado fino) durante el almacenamiento.
Consiste
en separar del aceite las sustancias con punto de fusión elevado (estearinas,
glicéridos
muy saturados, ceras y esteroles) que provocarían turbidez y precipitaciones en
el
aceite al encontrarse este a baja temperatura.
Generalmente
se realiza por enfriamiento rápido del aceite con agua fría o equipos
frigoríficos,
con lo que se consigue la cristalización de los compuestos que queremos
eliminar.
Estos
sólidos (las “estearinas”) se separan de las “oleínas” por filtración o
centrifugación.
Típicamente,
se somete al aceite a un enfriamiento rápido hasta 5ºC y se mantiene
durante
24 horas
ETAPAS
-Nucleación: formación de los primeros iones a partir de
los iones o moléculas que se encuentran en el seno de la disolución. Puede ser
que estos primeros cristales que se forman, se destruyan debido a un proceso
inverso a la nucleación. Dentro de la nucleación podemos distinguir entre
Nucleación primaria y nucleación secundaria.
Primaria: es aquella en la que el origen de la nueva
fase sólida no está condicionada ni influida por la presencia de la fase sólida
que se origina.
Secundaria: la nucleación secundaria designa aquel
proceso de formación de cristales de la nueva fase que está condicionado por la
presencia de partículas de la misma fase en el sistema sobresaturado y por cuya
causa ocurre.
-Crecimiento:etapa del proceso de solidificación donde los
átomos del líquido se unen al sólido formando las grandes estructuras
cristalinas.
Tipos
de Cristalización
Enfriamiento de
una disolución en la que la solubilidad de ese componente aumente con la
temperatura (éste es el caso más general) o calentamiento de una disolución donde
la solubilidad del componente disminuya al aumentar la temperatura. Presenta la
desventaja que en sistemas muy solubles permanece aún mucho soluto en el
disolvente. El enfriamiento puede realizarse indirectamente por convección
natural, encamisados, tubos intercambiadores de calor,etc. El empleo de métodos
de enfriamiento por contacto directo evita los problemas de incrustaciones en
las superficies de transferencia de calor. El enfriante puede ser un sólido, un
líquido o un gas y el calor es extraído por transferencia de calor sensible o
calor latente.
Evaporación
de disolvente. Cuando la solubilidad de un soluto en el disolvente no
varía apreciablemente con la temperatura se puede conseguir la sobresaturación
eliminando disolvente.
Cristalización
a vacío. Se realiza un enfriamiento flash debido a una evaporación
adiabática del disolvente, la sobresaturación se obtiene por evaporación y
enfriamiento simultáneos de la corriente de alimentación cuando ésta entre en
el cristalizador debido a la baja presión existente en el interior del mismo.
Precipitación
por mezcla directa o reacción química. Precipita un producto sólido como
resultado de la reacción química entre gases y/o líquidos. La precipitación
sucede debido a que las fases gaseosas o líquidas se sobresaturan respecto al
componente sólido. Esta precipitación puede transformarse en un proceso de
cristalización realizando un control cuidadoso del grado de sobresaturación. La
elección del método de mezcla de los reactivos es muy importante y resulta clave
evitar zonas de excesiva sobresaturación. La secuencia de mezcla de los
reactivos puede ser de importancia crítica.
Drowning-out. Una
disolución puede sobresaturarse, respecto a un soluto dado, añadiendo una
sustancia que reduzca la solubilidad del soluto en el disolvente. La sustancia
añadida, que puede ser líquido, sólido o gas se suele denominar precipitante.
IMPORTANCIA DE
LA CRISTALIZACIÓN ÚLTIMOS AVANCES
Dado
que en muchos casos, el producto que sale a la venta de una planta, tiene que
estar bajo la forma de cristales, la cristalización es importante como proceso
industrial por los diferentes materiales que son y pueden ser comercializados
en forma de cristales. Su empleo tan difundido se debe probablemente a la gran
pureza y la forma atractiva del producto químico sólido, que se puede obtener a
partir de soluciones relativamente impuras en un solo paso de procesamiento.
Los cristales se han producido mediante diversos métodos de cristalización que
van desde los más sencillos que consisten en dejar reposar recipientes que se
llenan originalmente con soluciones calientes y concentradas, hasta procesos
continuos rigurosamente controlados y otros con muchos pasos o etapas diseñados
para proporcionar un producto que tenga uniformidad en la forma, tamaño de la
partícula, contenido de humedad y pureza. Las demandas cada vez mas crecientes
de los clientes hacen que los cristalizadores sencillos por lotes se estén retirando
del uso, ya que las especificaciones de los productos son cada vez más rígidas.
En términos de los requerimientos de energía, la cristalización requiere mucho
menos para la separación que lo que requiere la destilación y otros métodos de
purificación utilizados comúnmente. Además se puede realizar a temperaturas
relativamente bajas y a una escala que varía desde unos cuantos gramos hasta
miles de toneladas diarias. La mayor parte de las aplicaciones industriales de
la operación incluyen la cristalización a partir de soluciones.
