Operaciones Unitarias

1- ¿En qué consisten las operaciones de transferencia de masa?

Es muy difícil encontrar en la naturaleza los materiales tal como se necesitan. Por lo general se encuentran formando mezclas, las cuales deben ser sometidas a procesos para separar los componentes deseados. En muchos procesos tecnológicos, en la industria química, se manipulan gran variedad de mezclas de distintas sustancias o compuestos, que requieren ser separados en otros subproductos, con concentraciones diferentes a las de la mezcla primaria, para lo cual se realizan operaciones que no implican, necesariamente, reacciones químicas, las cuales son conocidas como operaciones de transferencia de masa.

Un procedimiento, que encuentra gran aplicación industrial, consiste en lograr la separación mediante operaciones con transferencia de masa en equipos, donde se ponen en contacto directo mezclas de fases inmiscibles (no se mezclan) como: gaseosas y líquidas, líquidas - líquidas, sólidas y líquidas o simplemente otras como mezcla de fase gaseosa.

Al ponerse en contacto, las fases indicadas, tiene lugar el transporte o difusión de los componentes, primero, dentro de cada fase y, luego, desde una fase hacia la otra, debido a la diferencia de concentración que se establece. En dependencia de la distribución de los componentes en cada fase, de la dirección en que se transfieren estos y del estado de agregación de las fases en contacto, cada operación exhibirá características y mecanismos de transferencia muy específicos, por lo que recibirán diferentes denominaciones. Así, por ejemplo, en los sistemas gas - líquido son frecuentes las operaciones de humidificación, de absorción gaseosa y de destilación, mientras que en los sistemas sólidos – líquido, son típicas las operaciones de lixiviación (proceso en el que un disolvente líquido pasa a través de un sólido pulverizado para que se produzca la disolución de uno o más de los componentes solubles del sólido) y de intercambio iónico, entre otras.

2- ¿Cómo se clasifican las operaciones de transferencia de masa atendiendo a la miscibilidad de las fases y al estado de agregación de las fases?

En este tipo de operaciones, clasifican las operaciones de transferencia de masa más comunes. Se desarrollan en virtud de las propiedades químicas y físicas de las sustancias en contacto.

Se pueden clasificar en:

- Contacto directo entre fases inmiscibles:

 A continuación aparecen algunos tipos de operaciones de contacto directo entre fases inmiscibles atendiendo a las fases que se ponen en contacto.

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- Contacto directo entre fases miscibles:

Estas operaciones no tienen gran aplicación industrial, por las dificultades implícitas, como es el hecho, de la dificultad de mantener gradientes de concentración sin mezclar los fluidos. Entre ellas, se encuentran, la difusión térmica, la centrifugación gaseosa, entre otras.

- Contacto entre fases miscibles separadas por una membrana:

Las separaciones de membrana, consisten en la solubilidad selectiva, de una delgada membrana polimérica de un componente de una mezcla y/o la difusión selectiva, de dicho componente a través de la membrana.