La cristalización
Se utiliza para la separación (un sólido que esta disuelto en un líquido) y la purificación. El tamaño de la partícula dependerá de la temperatura y agitación que se le haya dado a la mezcla en el proceso. Produce sólidos y es el proceso inverso de la disolución.
Es una operación de transferencia de materia en la que se produce la formación de un sólido (cristal o precipitado) a partir de una fase homogénea (soluto en disolución o en un fundido). Toda sal o compuesto químico disuelto en algún solvente en fase liquida puede ser precipitada por cristalización bajo ciertas condiciones de concentración y temperatura que el ingeniero químico debe establecer dependiendo de las características y propiedades de la solución, principalmente la solubilidad o concentración de saturación, la viscosidad de la solución, etc.
Condiciones:
Cuando se tienen dos o mas sólidos disueltos en un líquido.
Proceso:
Una vez que la mezcla esté disuelta, puede calentarse para evaporar parte de disolvente y así concentrar la disolución.
Para el compuesto menos soluble la disolución llegará a la saturación debido a la eliminación de partes de disolvente y precipitará.
Todo esto puede irse precediendo sucesivamente e ir disolviendo de nuevo los distintos precipitados (esto recibiría el nombre de cristalización fraccionada) obtenidos para irlos purificando hasta conseguir separar totalmente de dos sólidos.
Para que sirve:
Es la técnica más simple y eficaz para purificar compuestos orgánicos sólidos. Consiste en la disolución de un sólido impuro en la menor cantidad posible del disolvente adecuado en caliente. En estas condiciones se genera una disolución saturada que al enfriar se sobresatura produciéndose la cristalización.
Una característica de la cristalización es la formación de una nueva fase sólida (cristalizado). El cristalizado se puede formar a partir de una solución, de una masa fundida o de un vapor. En la ingeniería industrial química y de procesos se sitúa en un primer plano la técnica de cristalización a partir de fases líquidas, especialmente de soluciones. Desempeña un papel importante la producción de materias cristalinas en grandes cantidades, como son la obtención del azúcar, la de sal común y la de fertilizantes, a partir de soluciones acuosas.
VENTAJAS:
El factor de separación es elevado (producto casi sin impurezas). En bastantes ocasiones se puede recuperar un producto con una pureza mayor del 99% en una única etapa de cristalización, separación y lavado. Controlando las condiciones del proceso se obtiene un producto sólido constituido por partículas discretas de tamaño y forma adecuados para ser directamente empaquetado y vendido (el mercado actual reclama productos con propiedades específicas). Precisa menos energía para la separación que la destilación u otros métodos empleados habitualmente y puede realizarse a temperaturas relativamente bajas.
DESVENTAJAS:
En general, ni se puede purificar más de un componente ni recuperar todo el soluto en una única etapa. Es necesario equipo adicional para retirar el soluto restante de las aguas madres. La operación implica el manejo de sólidos, con los inconvenientes tecnológicos que esto conlleva. En la práctica supone una secuencia de procesado de sólidos, que incluye equipos de cristalización junto con otros de separación sólido-líquido y de secado.
Tipos de cristalización:
*Cristalización por Enfriamiento:
Si la solubilidad variase mucho con la temperatura, la concentración de saturación se puede sobrepasar por enfriamiento.
*Cristalización por evaporación:
Se evapora una parte del disolvente, hasta que la cantidad de sustancia disuelta en la solución restante supere la concentración de saturación. Esta operación básica se emplea en los casos en que la solubilidad depende poco de la temperatura.
*Cristalización a vacío:
En esta operación básica se aprovecha una combinación de los dos efectos antes mencionados. En un evaporador a vacío se evapora una parte del disolvente. La eliminación del calor necesario enfría además la solución. Esta operación básica es ventajosa, ante todo, para los casos de sustancias sensibles a la temperatura, ya que la evaporación en vacío tiene lugar a temperaturas más bajas.
Bibliografía:
-textoscientificos.com
-ellaboratorio.co.cc
-laquimicaytu.com
-quimica/cristalización.com
-quimica/física/mezclas.com
