lunes, 29 de agosto de 2011

FILTRACION

Se denomina filtración al proceso de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido.[1]
Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas, encontrándose en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida doméstica como de la industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos industriales que requieren de las técnicas químicas.
La filtración se ha desarrollado tradicionalmente desde un estudio de arte práctico, recibiendo una mayor atención teórica desde el siglo XX. La clasificación de los procesos de filtración y los equipos es diverso y en general, las categorías de clasificación no se excluyen unas de otras.
La variedad de dispositivos de filtración o filtros es tan extensa como las variedades de materiales porosos disponibles como medios filtrantes y las condiciones particulares de cada aplicación: desde sencillos dispositivos, como los filtros domésticos de café o los embudos de filtración para separaciones de laboratorio, hasta grandes sistemas complejos de elevada automatización como los empleados en las industrias petroquímicas y de refino para la recuperación de catalizadores de alto valor, o los sistemas de tratamiento de agua potable destinada al suministro urbano.

Clasificación
El patrón de clasificación de los procesos de filtración es diverso, y según obras de referencia,[2] se puede realizar en función de los siguientes criterios:
  • el mecanismo de filtración
  • la naturaleza de la mezcla
  • la meta del proceso
  • el ciclo operacional
  • la fuerza impulsora
En general, estas categorías no se excluyen mutuamente y los procesos de filtración suelen clasificarse principalmente de acuerdo al mecanismo, a la fuerza, al ciclo y a continuación según los demás factores adicionales.

 Teoría de la filtración

La filtración ha evolucionado como un arte práctico desde aplicaciones primitivas, como la tradicional filtración en lecho de arena empleado desde la antigüedad para la extracción de agua potable, recibiendo una mayor atención teórica durante el siglo XX a partir de los trabajos[3] de P. Carman en 1937[4] y B. Ruth en 1946[5] estudios que fueron progresivamente ampliados en trabajos con medios porosos,[6] por Heertjes y colaboradores en 1949 y 1966[7] y Tiller[8] entre 1953 y 1964. Anteriormente, varios autores han revisado el estado de los conocimientos en filtración tanto desde una perspectiva práctica en los trabajos de Cain en 1984[9] y Kiefer, en 1991[10] como en sus principios teóricos con las publicaciones de Bear, 1988.[11] y Norden en 1994[12]
Aunque la teoría de la filtración no se emplea en exclusiva para el diseño de filtros en aplicaciones concretas, es frecuentemente empleada para la interpretación de resultados a escala de laboratorio, la optimización de aplicaciones o la predicción de cambios en las condiciones de trabajo. Su principal limitación reside en el hecho de que las características de la mezcla a tratar de partículas sólidas y fluido, a veces llamada lechada, por su complejidad e interacción pueden ser muy variables en los diferentes casos reales.
El principio teórico de la filtración se fundamenta en la cuantificación de la relación básica de velocidad un fluido o caudal:
velocidad=\frac {{F}}{{R}}
donde la fuerza impulsora (F) que puede ser la fuerza de gravedad, el empuje de una bomba de presión o de succión, o la fuerza centrífuga, mientras que la resistencia (R) es la suma de la ofrecida por el medio filtrante y la torta de sólido formada sobre el mismo.
La velocidad del fluido se ve condicionada por el hecho de que tiene que atravesar un medio irregular constituido por los canales pequeños formados en los intersticios de la torta y el medio filtrante (percolación), de manera que se puede aplicar la fórmula adaptada fluidodinámica de la ley de Hagen-Poiseuille:
\frac{dV}{Ad\theta}=\frac{P}{\mu 	\left [\alpha \frac{W}{A} + r \right ]}
donde la velocidad diferencial o instantánea, es decir, el volumen (V) filtrado por tiempo (θ) y por unidad de superficie (A), se relaciona con la fuerza impulsora o caída total de presión (P) sobre el producto de la viscosidad del filtrado (μ) por la suma de la resistencia de la torta y la del medio de filtración (r). La resistencia de la torta se expresa por la relación entre el peso (W) y el área en función de una constante (α) promedio característica de cada torta.[3]
Por su parte, si se considera la aproximación de que la torta es incompresible o compactada de manera uniforme, la masa de la torta filtrante (W) se relaciona con el volumen de filtrado (V) mediante un sencillo balance de materia:
W= \omega V= \frac{\rho c}{1 - m c}V
donde la masa de sólidos por unidad de volumen filtrado (ω) es función de la densidad del filtrado (ρ), la fracción de sólidos en la corriente de aporte o concentración (c) y la relación de masas entre la torta húmeda y la seca.
La constante de resistencia específica de la torta (α) se relaciona con la presión por la fórmula:
\alpha = \alpha ^\prime P^s
donde α' es otra constante que depende del tamaño de las partículas que conforman la torta y s, una constante de compresibilidad que varia de 0, para tortas incompresibles como diatomeas y arena fina, a 1, para las muy compresibles.

 Estudios experimentales

Los estudios de filtración en laboratorio o a escala pequeña frecuentemente permiten obtener de manera experimental y con un sencillo montaje medidas de la variación con el del tiempo de del volumen filtrado (velocidad) y la presión, en función de tres tipos de flujo:
  • presión constante.
  • velocidad constante.
  • presión y velocidad variables.
En los ensayos de filtración a presión constante el fluido es bombeado por un gas o aire comprimido que se mantiene a la misma presión. En estas condiciones, la ecuación adaptada de Hagen-Poiseuille se simplifica a la ecuación lineal:
\frac {\theta }{\left ( \frac {V}{A} \right )} =K \frac {W}{A} + C=K^'_p \left ( \frac {V}{A} \right ) + C
donde K, K'p y C son constantes para las condiciones dadas.
En los experimentos de filtración a volumen constante se emplean bombas de desplazamiento positivo para medir la diferencia de presión inicial y final a la que debe restarse la presión diferencial del medio filtrante, de manera que la ecuación de filtración deviene:
\frac {\theta }{\left ( \frac {V}{A} \right )} =\frac {\mu \alpha}{P-P_1} \frac {W}{A}
donde P1 es la caída del medio filtrante:
P_1 =\mu r \left ( \frac {V}{A \theta} \right )
ecuaciones que permiten llegar a la siguiente expresión simplificada para la velocidad de filtración:
P\frac {V}{A}=\frac {P}{K_r} + C^'
siendo Kr y C', constantes características para las condiciones dadas.
En el caso general de filtración a presión y velocidad variables la solución matemática a la ecuación general deviene compleja, Tiller ha propuesto un modelo de integración satisfactorio a condición de conocer la curva característica de la bomba.

 Limitaciones y conclusiones del modelo

Aparte de la premisa previa por la que el modelo de la ecuación general de filtración solo es aplicable en el caso de fluidos líquidos a los que se pueda aplicar la ley de Hagen-Poiseuille, los resultados experimentales han demostrado que el modelo solo es aplicable en el caso de medios filtrantes que forman torta, sin que pueda emplearse para la modelización de aquellos casos de filtración donde no se forma torta como en el caso de las aplicaciones de fluidos de baja concentración de sólidos y con medios filtrantes muy porosos, donde las partículas son retenidas en el interior de los canales.[13]
Sin embargo, la ecuación de filtración ha permitido entender la relación entre las variables más importantes en la mayoría de los casos prácticos de manera que en aquellos casos donde la torta formada es rígida, como las formadas por partículas granulares grandes, la constante s se considera nula y se concluye con:
\frac{dV}{d\theta}=\frac {AP} {\mu \alpha^' \left (\frac{W}{A} \right )}
Es decir, la velocidad de filtración es directamente proporcional a la presión aplicada y al área, mientras que es inversamente proporcional a la viscosidad de la corriente de fluido, la cantidad de torta formada y al tamaño de las partículas que la forman.
En cambio, cuando la torta es muy compresible como en los casos en los que el sólido es muy blando o deformable, la resolución de la ecuación lleva a la conclusión de que la velocidad de filtrado es independiente de la presión aplicada y únicamente proporcional al área de filtración grande:
\frac{dV}{d\theta}=\frac {A} {\mu \alpha^' \left (\frac{W}{A} \right )}

Efectos prácticos de las variables de filtración

El efecto de cada una de las variables incluidas en la ecuaciones resueltas de filtración se puede constatar en la mayoría de los casos prácticos y de las aplicaciones, siendo su conocimiento y control de importancia particular para los procesos industriales.

 Presión

En la mayoría de los casos,[3] la compresibilidad de la torta de filtración se encuentra entre valores de 0,1 y 0,8 de manera que la mayor parte del aumento de la pérdida de carga del fluido es consecuencia del medio filtrante. En general, si el aumento de presión conlleva un aumento significativo del caudal o velocidad de filtración, es un indicio de la formación de una torta granulada. En cambio, para las tortas espesas o muy finas, un aumento de la presión de bombeo no resulta en un aumento significativo del caudal de filtrado. En otros caso, la torta se caracteriza por una presión crítica por encima de la cual, la velocidad de filtración incluso disminuye. En la práctica, se prefiere operar a un velocidad constante, empezando a baja presión, aunque por el empleo generalizado de sistemas de bombeo centrífugos, las condiciones habituales son de presión y caudal variables.

 Torta de filtración

La teoría señala que, considerando aparte las características del medio filtrante, el caudal promedio es inversamente proporcional a la cantidad de la torta y directamente proporcional al cuadrado del área filtrante. Como resultado de estas dos variables conjuntas, para una misma cantidad de fluido a filtrar se observará que su caudal es inversamente proporcional al cuadrado del espesor de la torta al final del proceso. Esta observación conlleva que la máxima productividad se alcanza teóricamente con aquellas tortas de espesor muy fino cuya resistencia supera a la del medio mismo filtrante. Sin embargo, otros factores como el tiempo para regenerar la torta, su dificultad de descarga y el coste de una superficie filtrante más amplia explica que en la práctica se prefiera trabajar en condiciones de tortas espesas.

 Viscosidad y temperatura

El efecto de la viscosidad es como lo indican las ecuaciones de velocidad; la velocidad de flujo de filtrado en cualquier instante es inversamente proporcional a viscosidad de filtrado.
El efecto de la temperatura sobre la velocidad de filtración de sólidos incompresibles es evidente, sobre todo, mediante su efecto sobre la viscosidad.

 Tamaño de partículas y concentración

El efecto del tamaño de las partículas sobre la resistencia de la torta y la tela es muy notable. Afectan al coeficiente en la ecuación para la resistencia de la torta, y los cambios mayores afectan la compresibilidad.[14]

 Medio filtrante

El medio filtrante es el elemento fundamental para la práctica de la filtración y su elección es, habitualmente, la consideración más importante para garantizar el funcionamiento del proceso.
En general, entre los principales criterios de selección del material de medio filtrante, se pueden destacar:
  • Compatibilidad y resistencia química con la mezcla
  • Permeabilidad al fluido y resistencia a las presiones de filtración
  • Capacidad en la retención de sólidos
  • Adaptación al equipo de filtración y mantenimiento
  • Relación vida útil y coste
La variedad de tipos de medios porosos utilizados como medios filtrantes es muy diversa,[15] en forma de telas y fibras tejidas, fieltros y fibras no tejidas, sólidos porosos o perforados, membranas poliméricas o sólidos particulados, a lo que se suma la gran variedad de materiales: fibras naturales, fibras sintéticas, materiales metálicos, materiales cerámicos y polímeros.

 Materiales de precapa, 'ayudafiltros'

Adicionalmente, algunas aplicaciones de especial dificultad por la baja velocidad del fluido, complejidad de la mezcla o calidad no satisfactoria de clarificación, requieren el empleo de ayudafiltros[16] materiales de prefiltración o materiales de precapa.
Estas son sustancias granuladas o fibrosas que permiten la formación sobre el medio filtrante de una torta prefiltrante adicional de mayor permeabilidad y mayor profundidad, donde quedan retenidas las fases heterogéneas en forma de flóculos deformables o pastas de mayor viscosidad y contenido en sólidos finos. Ejemplos de sustancias frecuentemente empleadas para la ayuda de filtración son:[17]
En general, estas sustancias se caracterizan por su baja densidad, su facilidad para recubrir las superficie del medio filtrante, su compresibilidad, su baja tendencia a sedimentarse y su inercia química con el fluido. En el caso del yeso y del carbón, solo se emplean en casos muy específicos debido a su baja eficacia, aunque en el caso de éste último, es frecuente emplearlo bajo forma de carbón activado, en combinación con las diatomeas para añadir una función de adsorción.
  • trípode
  • embudo
  • papel de filtro
  • triángulo de arcilla
  • vaso de precipitados
  • vagueta

 Criterios de selección de equipos de filtración

La selección de un equipo de filtración en general requiere un estudio de las especificaciones y objetivos del proceso junto con una evaluación de la capacidad y características del equipo de filtración en las que las consideraciones sobre el medio filtrante son importantes.
Los factores a considerar relativos del proceso que suelen citarse son:[3]
  • características fluidomecánicas y fisicoquímicas de la corriente de fluido a tratar o lechada
  • capacidad de producción
  • condiciones del proceso
  • parámetros de funcionamiento
  • materiales de construcción
Por su parte, los criterios del equipo de filtración a estudiar suelen ser:
  • tipo de ciclo: continuo o por lotes
  • fuerza de impulsión
  • caudales admisibles
  • calidad de la separación
  • fiabilidad y mantenimiento
  • materiales de construcción y dimensiones
  • coste
En la estimación de costes, con frecuencia se consideran:
  • coste de adquisición del equipo
  • costes de instalación y puesta en marcha incluyendo acondicionamiento del fluido o tratamientos previos requeridos
  • costes de operación: mano de obra, electricidad, consumo de fluidos auxiliares
  • coste de mantenimiento: mano de obra de sustitución de medios filtrantes consumibles, piezas de recambio, tiempos de parada
  • vida del equipo
  • coste del medio filtrante consumible
Habitualmente, las características del fluido a tratar tales como caudal y presión, contenido de sólidos y naturaleza, en especial granulométrica, propiedades químicas y temperatura son determinantes en la selección de un filtro de torta o un filtro de clarificación, frecuentemente de cartuchos.
La complejidad de factores a considerar y la contradicción que pueden causar algunos de ellos, han llevado a autores como Tiller[18] o Purchas[19] a proponer tablas de ayuda a la decisión en base al parámetro fundamental de la velocidad de formación de la torta y el resultado de pruebas de campo adicionales sencillas.
En cuanto al régimen de funcionamiento, en general, los filtros continuos son recomendados en aplicaciones de procesos en régimen permanente, aunque pueden resultar más convenientes los intermitentes en aquellos casos que requieran flexibilidad o una presión más elevada. El material a utilizar en el diseño de un filtro puede varias desde un simple recipiente de plástico hasta lo más tecnológico, lo importante es poder apreciar la manera en que se da este fenómeno sorprendente.








En física, la evaporación es un Proceso físico por el cual una sustancia en estado líquido pasa al estado gaseoso, tras haber adquirido energía suficiente para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, la evaporación se produce a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. No es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición.
La evaporación es rara pero importante e indispensable en la vida cuando se trata del agua, que se transforma en nube y vuelve en forma de lluvia, nieve, niebla o rocío.
Cuando existe un espacio libre encima de un líquido caliente, una parte de sus moléculas está en forma gaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define la presión de vapor saturante, la cual no depende de la temperatura.
Si la cantidad de gas es inferior a la presión de vapor saturante, una parte de las moléculas pasan de la fase líquida a la gaseosa: eso es la evaporación.
Vista como una operación unitaria, la evaporación es utilizada para eliminar el vapor formado por ebullición de una solución líquida para así obtener una solución concentrada. En la gran mayoría de los casos, la evaporación vista como operación unitaria se refiere a la eliminación de agua de una solución acuosa.

EVAPORACIÓN
La operación consiste en la separación de un disolvente volátil de un soluto no volátil por vaporización del disolvente; el agua es el disolvente que con más frecuencia se separa. La calefacción se efectúa por medio del vapor condensante.
Los problemas de evaporación, se resuelven por aplicación de los conceptos generales de transmisión de calor DESDE EL VAPOR CONDENSANTE HASTA LA DISOLUCIÓN A CONCENTRAR. La cantidad de calor será .
Las partes esenciales de un evaporador son la cámara de calefacción y la cámara de evaporación, separadas por la superficie de calefacción A, a través de la que se trasmite q. t, es la diferencia de temperaturas, entre la temperatura de condensación del vapor calefactor y la temperatura de ebullición del líquido que se concentra. Este valor de t depende de:
  • las condiciones del vapor de calefacción: en general no se utilizan altas presiones, aunque al hacerlo así, seria mayor la temperatura de condensación y en consecuencia, el gradiente entre ambas cámara y q transmitido. La razón es la carestía y el aprovechamiento para producir energía mecánica. Revísese una tabla que exprese las propiedades termodinámicas del vapor de agua saturado y en concreto las relaciones tª/p/entalpia y el calor latente de condensación.

  • La presión mantenida en la cámara de evaporación. Claramente si se disminuye la presión se desciende la temperatura de ebullición. Esta cámara trabaja a vacío.

  • La concentración de la disolución.

  • Si se trata de un disolvente puro, su temperatura de ebullición sería la correspondiente a la presión que se mantuviera en la cámara de evaporación, pero al tratarse de disoluciones, la presión de vapor de la disolución es menor que la del disolvente puro y por tanto la temperatura de ebullición de la disolución es mayor, produciéndose UN INCREMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN (recuérdese la ley de Raoult y el aumento ebulloscopico).
    El incremento en el punto de ebullición no se determina teóricamente, sino experimentalmente debido a las desviaciones respecto a lo ideal. Esto se hace mediante la conocida regla de Dühring: “si se representa el punto de ebullición de una disolución frente al punto de ebullición del disolvente, los puntos correspondientes a distintas presiones, caen en una linea recta”.
    El cálculo de evaporadores utiliza todo lo expuesto, junto a balances de materia y de calor o entalpicos.
    Cuando un simple evaporador no rinde los resultados, se recurre a evaporación en múltiples efectos (directa, paralela, contracorriente, mixta).
    EJEMPLO DE UN EVAPORADOR SIMPLE






    W, S, F y E son caudales de alimentación en kg/h de vapor calefactor (W), disolución concentrada (S), disolución diluida (F), disolvente evaporado(E).
    Las entalpías o contenidos caloríficos en Kcal/s Kg se representan por “H” (si es de vapor) y “h” (si es líquido.
    El evaporador esta dividido en dos cámaras: la cámara de calefacción (a) y la cámara de condensación (b).
    a) Balance de materia

    b) Balance de calor o entalpicos

    Si el condensado procedente del vapor de calefacción, abandona la cámara de calefacción a la temperatura de condensación tenemos y como quedaría .
    El líquido concentrado y el vapor que salen de la cámara de evaporación están en equilibrio y si la disolución no tiene incremento en el punto de ebullición estarán ambos a temperatura ts. Tomando esta como referencia para las entalpías se anula Shs. Por otra parte He es el calor latente de vaporización de la disolución a ts y hF será .
    La ecuación anterior queda:

    Si existe incremento en el punto de ebullición el vapor procedente de la disolución es vapor recalentado y tomando como referencia ts su entalpía sería el calor latente a más la entalpía debida al recalentamiento que a su vez es .
    Algunas aclaraciones a LOS PROBLEMAS DE EVAPORACIÓN REALIZADOS
    Los problemas realizados cabe encuadrarles en dos grupos: aquellos que permiten el calculo de las entalpías hs y hF realizando algunas simplificaciones de la formula general del balance de calor y aquellos otros donde hs y hF se calculan mediante gráficas (en nuestro caso los problemas de disoluciones de NaOH)

    Balance general de calor
    a) Balance cuando los calores de dilución, cristalización etcétera son despreciables
    hF y hs se pueden calcular mediante calores específicos tomando una temperatura de REFERENCIA
    a.1. Si el condensado procedente del vapor calefactor sale a la temperatura de condensación podemos realizar la siguiente operación:
    ; pero

    (esta simplificación siempre será posible). Seguimos:
    S y He están en equilibrio y si NO HAY un t grande, ambos están a ts. Entonces, comenzamos a contar las entalpías a partir de ts con lo cual Shs es cero y He es el calor latente a ts. HF lo podemos calcular con la formula general del calor . En resumen queda:

    puede ocurrir que t sea considerable, entonces E es un vapor recalentado y siguiendo contando a partir de ts, la entalpía será el calor latente a más 0,46 (calor específico del vapor de agua) por t.
    Un ejemplo de evaporación con  es el problema del coloide orgánico; otro ejemplo con  es el problema de los 20000 kg que se concentran de un 10 a un 50% en peso.
    b) Balance cuando el calor de dilución es considerable
    Aquí no tenemos más remedio que utilizar gráficos para calcular hF y hs; además no hay formula conocida para calcular la elevación del punto de ebullición en disoluciones concentradas y hay que usar graficas (Dühring). Solo podemos utilizar la formula general y aquella otra que admite que el condensado sale a la temperatura de condensación es decir:

    ya no contamos a partir de ts y He es vapor recalentado obteniendo su entalpía como suma de la que tiene el vapor saturado más 0,46.
    Uno y otro caso precisarán al final utilizar:
    Recuerda:
    : calor latente del vapor calefactor (gráficas y H”-h')
    t ebullición: Despreciable
    Considerable. Esto último será para nosotros lo habitual ya que limitaremos los problemas a las disoluciones de NaOH concentradas y en consecuencia temperatura de ebullición en Dürhing.
    hF y hs en gráfica
    He recalentado = Entalpía vapor H2O saturado + 0,46.
    No confundir el incremento en el punto de ebullición de la disolución con t en en el cual es la temperatura de condensación del vapor menos temperatura de ebullición de la disolución.


    Destilación

    De Wikipedia, la enciclopedia libre
    La destilación es la operación de separar, mediante evaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición (temperaturas de ebullición) de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varia en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.

    Destilación simple
    Artículo principal: Destilación simple
    En la destilación simple los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los refresca y condensa de modo que el destilado no resulta puro. Su composición será idéntica a la composición de los vapores a la presión y temperatura dados y pueden ser computados por la ley de Raoult.

     Destilación fraccionada

    Artículo principal: Destilación fraccionada
    La destilación fraccionada es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de ebullición cercanos.
    La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos". Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en vapor, y los vapores con mayor punto de ebullición pasan al estado líquido.

     Destilación al vacío

    La destilación a vacío es la operación complementaria de destilación del crudo procesado en la unidad de destilación atmosférica, que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilación atmosférica. El vaporizado de todo el crudo a la presión atmosférica necesitaría elevar la temperatura por encima del umbral de descomposición química y eso, en esta fase del refino de petróleo, es indeseable.
    El residuo atmosférico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de destilación atmosférica, se bombea a la unidad de destilación a vacío, se calienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 °C, similar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilación atmosférica, y se introduce en la columna de destilación. Esta columna trabaja a vacío, con una presión absoluta de unos 20 mm de Hg, por lo que se vuelve a producir una vaporización de productos por efecto de la disminución de la presión, pudiendo extraerle más productos ligeros sin descomponer su estructura molecular.
    En la unidad de vacío se obtienen solo tres tipos de productos:
    • Gas Oil Ligero de vacío (GOL).
    • Gas Oil Pesado de vacío (GOP).
    • Residuo de vacío.
    Los dos primeros, GOL y GOP, se utilizan como alimentación a la unidad de craqueo catalítico después de desulfurarse en una unidad de hidrodesulfuración (HDS).
    El producto del fondo, residuo de vacío, se utiliza principalmente para alimentar a unidades de craqueo térmico, donde se vuelven a producir más productos ligeros y el fondo se dedica a producir fuel oil, o para alimentar a la unidad de producción de coque. Dependiendo de la naturaleza del crudo el residuo de vacmelisa y melipino

     Destilación azeotrópica

    Véase también: Bebida destilada
    En química, la destilación azeotrópica es una de las técnicas usadas para romper un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un azeótropo es la de la mezcla etanol-agua. Usando técnicas normales de destilación, el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95%.
    Una vez se encuentra en una concentración de 95/5% etanol/agua, los coeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales, entonces la concentración del vapor de la mezcla también es de 95/5% etanol-agua, por lo tanto destilar de nuevo no es efectivo. Algunos usos requieren concentraciones de alcohol mayores, por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolina. Por lo tanto el azeótropo 95/5% debe romperse para lograr una mayor concentración.
    En uno de los métodos se adiciona un material agente de separación. Por ejemplo, la adición de benceno a la mezcla cambia la interacción molecular y elimina el azeótropo. La desventaja, es la necesidad de otra separación para retirar el benceno. Otro método, la variación de presión en la destilación, se basa en el hecho de que un azeótropo depende de la presión y también que no es un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas, sino el punto en el que los coeficientes de actividad se cruzan. Si el azeótropo se salta, la destilación puede continuar.
    Para saltar el azeótropo, el punto del azeótropo puede moverse cambiando la presión. Comúnmente, la presión se fija de forma tal que el azeótropo quede cerca del 100% de concentración, para el caso del etanol, éste se puede ubicar en el 97%. El etanol puede destilarse entonces hasta el 97%. Actualmente se destila a un poco menos del 95,5%. El alcohol al 95,5% se envía a una columna de destilación que está a una presión diferente, se lleva el azeótropo a una concentración menor, tal vez al 93%. Ya que la mezcla está por encima de la concentración azeotrópica actual, la destilación no se “pegará” en este punto y el etanol se podrá destilar a cualquier concentración necesaria.
    Para lograr la concentración requerida para que el etanol sirva como aditivo de la gasolina normalmente se usan tamices moleculares en la concentración azeotrópica. El etanol se destila hasta el 95%, luego se hace pasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla, ya se tiene entonces etanol por encima del 95% de concentración, que permite destilaciones posteriores. Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua y puede reutilizarse.

     Destilación por arrastre de vapor

    En la destilación por arrastre de vapor de agua se lleva a cabo la vaporización selectiva del componente volátil de una mezcla formada por éste y otros "no volátiles". Lo anterior se logra por medio de la inyección de vapor de agua directamente en el interior de la mezcla, denominándose este "vapor de arrastre", pero en realidad su función no es la de "arrastrar" el componente volátil, sino condensarse en el matraz formando otra fase inmiscible que cederá su calor latente a la mezcla a destilar para lograr su evaporación. En este caso se tendrán la presencia de dos fases insolubles a lo largo de la destilación (orgánica y acuosa), por lo tanto, cada líquido se comportará como si el otro no estuviera presente. Es decir, cada uno de ellos ejercerá su propia presión de vapor y corresponderá a la de un líquido puro a una temperatura de referencia.
    La condición más importante para que este tipo de destilación pueda ser aplicado es que tanto el componente volátil como la impureza sean insolubles en agua ya que el producto destilado volátil formará dos capas al condensarse, lo cual permitirá la separación del producto y del agua fácilmente.
    Como se mencionó anteriormente, la presión total del sistema será la suma de las presiones de vapor de los componentes de la mezcla orgánica y del agua, sin embargo, si la mezcla a destilar es un hidrocarburo con algún aceite, la presión de vapor del aceite al ser muy pequeña se considera despreciable a efectos del cálculo:
    P = Pa° + Pb°
    Donde:
    • P = presión total del sistema
    • Pa°= presión de vapor del agua
    • Pb°= presión de vapor del hidrocarburo
    Por otra parte, el punto de ebullición de cualquier sistema se alcanza a la temperatura a la cual la presión total del sistema es igual a la presión del confinamiento. Y como los dos líquidos juntos alcanzan una presión dada, más rápidamente que cualquiera de ellos solos, la mezcla hervirá a una temperatura más baja que cualquiera de los componentes puros. En la destilación por arrastre es posible utilizar gas inerte para el arrastre. Sin embargo, el empleo de vapores o gases diferentes al agua implica problemas adicionales en la condensación y recuperación del destilado o gas.
    El comportamiento que tendrá la temperatura a lo largo de la destilación será constante, ya que no existen cambios en la presión de vapor o en la composición de los vapores de la mezcla, es decir que el punto de ebullición permanecerá constante mientras ambos líquidos estén presentes en la fase líquida. En el momento que uno de los líquidos se elimine por la propia ebullición de la mezcla, la temperatura ascenderá bruscamente.
    Si en mezcla binaria designamos por na y nb a las fracciones molares de los dos líquidos en la fase vapor, tendremos:
    • Pa° = na P Pb° = nbP dividiendo:
    • Pa° = na P = na
    • Pb° = nb P = nb
    na y nb son el número de moles de A y B en cualquier volúmen dado de vapor, por lo tanto:
    • Pa° = na
    • Pb° = nb
    y como la relación de las presiones de vapor a una "T" dada es constante, la relación na/nb, debe ser constante también. Es decir, la composición del vapor es siempre constante en tanto que ambos líquidos estén presentes.
    Además como: na = wa/Ma y nb= wb/Mb
    donde: wa y wb son los pesos en un volúmen dado y Ma, Mb son los pesos moleculares de A y B respectivamente. La ecuación se transforma en:
    Pa° = na = waMb Pb° nb wbMa O bien: wa = MaPa° wb MbPb°
    Esta última ecuación relaciona directamente los pesos moleculares de los dos componentes destilados, en una mezcla binaria de líquidos. Por lo tanto, la destilación por arrastre con vapor de agua, en sistemas de líquidos inmisibles en ésta se llega a utilizar para determinar los pesos moleculares aproximados de los productos o sustancias relacionadas.
    Es necesario establecer que existe una gran diferencia entre una destilación por arrastre y una simple, ya que en la primera no se presenta un equilibrio de fases líquido-vapor entre los dos componentes a destilar como se da en la destilación simple, por lo tanto no es posible realizar diagramas de equilibrio ya que en el vapor nunca estará presente el componente "no volátil" mientras esté destilando el volátil. Además de que en la destilación por arrastre de vapor el destilado obtenido será puro en relación al componente no volátil (aunque requiera de un decantación para ser separado del agua), algo que no sucede en la destilación simple donde el destilado sigue presentando ambos componentes aunque más enriquecido en alguno de ellos. Además si este tipo de mezclas con aceites de alto peso molecular fueran destiladas sin la adición del vapor se requeriría de gran cantidad de energía para calentarla y emplearía mayor tiempo, pudiéndose descomponer si se trata de un aceite esencial.

     Destilación mejorada

    Cuando existen dos o más compuestos en una mezcla que tienen puntos de ebullición relativamente cercanos, es decir, volatilidad relativa menor a 1 y que forma una mezcla no ideal es necesario considerar otras alternativas más económicas a la destilación convencional, como son:
    Estas técnicas no son ventajosas en todos los casos y las reglas de análisis y diseño pueden no ser generalizables a todos los sistemas, por lo que cada mezcla debe ser analizada cuidadosamente para encontrar las mejores condiciones de trabajo.

    domingo, 21 de agosto de 2011

    Unidad 3 : Actividad 10


        Actividad 10. Mezclas, compuestos y elementos químicos.

        La materia forma todo lo que nos rodea, y ya vimos que en la Tierra podemos encontrarla en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. En general, las sustancias que encontramos en la naturaleza y que usan las personas, se encuentran en forma de mezclas, como ocurre, por ejemplo, en los minerales y en el agua de mar. A través de algunos métodos y técnicas, los seres humanos hemos aprendido a separar las distintas partes de las mezclas y obtener sustancias puras: compuestos como el agua o elementos como el oxígeno.

        

        Observe la siguiente actividad.
        
        
        
        ¿Qué líquido apareció en la pared exterior del recipiente?   
    Agua
        
         ¿Dé donde proviene?
    de los hielos por que se derritieron

         
        Si alguien vive en un lugar muy seco y caluroso, tal vez no se deposite ningún líquido en las paredes del recipiente. En ese caso, ¿qué es lo que falta en el aire de su comunidad que hace que esté tan “seco”?
    Calor
       
        Lea las respuestas a sus compañeros y compañeras.
      
        Estados de agregación de la materia
      
        En la cocina tenemos ejemplos de sustancias que se ven y se comportan de manera muy distinta, de acuerdo a su estructura y propiedades. Observe las figuras de la derecha.





    Esta actividad funciona mejor en lugares húmedos. ¿Por qué?
    por su estado fisico para que cambie
    ¿En qué forma o estado físico se encuentra el agua en cada figura?   
    liquido el agua y solido el hielo
       
    ¿Tiene eso algo que ver con la temperatura? ¿Por qué?  
    si  por que para hacer hielo tiene que disminuir la temperatura y para que se haga el agua asciende la temperatura

        Toda la materia está formada por pequeñas partículas llamadas átomos y moléculas, que se unen entre sí a través de fuerzas. A estas fuerzas se las conoce como fuerzas de cohesión, y a medida que las fuerzas son mayores, más cerca se encuentran las partículas unas de otras. Cuando las partículas se compactan, se tiene una sustancia en estado sólido, por ejemplo, un trozo de metal o un cristal de azúcar. Cuando la temperatura aumenta, la movilidad entre las partículas es mayor y disminuyen las fuerzas de cohesión, por lo que la materia se transforma en estado líquido y, si la temperatura sigue aumentando, finalmente en gaseoso. Si coloca un vaso con hielo, puede observar el agua presente en el aire condensarse sobre el vidrio. Al bajar la temperatura, hay un cambio de fase de vapor a líquido. Cada estado de la materia tiene propiedades distintas que lo caracterizan. Los sólidos tienen forma propia, volumen fijo y no fluyen.
    Los líquidos tienen volumen fijo, pero su forma depende del recipiente que los contiene y prácticamente no se pueden comprimir. Los gases no tienen forma ni volumen fijos, ya que las fuerzas de cohesión molecular son pequeñas y permiten que las moléculas se encuentren separadas, desordenadas y con gran movimiento.   

    El azufre, el alcohol y el gas butano son ejemplos de sustancias puras en los tres estados de agregación.
      
            
        
      
        Ponga a prueba sus conocimientos
      
        Arrastre cada dibujo según el estado de agregación que corresponda. Anote un ejemplo de sustancia que pudiera ser representada por cada ilustración, a temperatura ambiente.
        
    solido: moleculas juntas
    liquidi: moleculas algo separadas
    gas: moleculas dispersas    Sobre como influyen la presión y la temperatura en las transformaciones física de la materia. Lea en su Antología, "Transformaciones del estado físico de la materia".
        
        
        
        Mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas
      
        En su cocina se pueden encontrar y preparar sustancias con aspecto y textura muy distintos. Por ejemplo: en la siguiente imagen tenemos diferentes recipientes uno con agua de tamarindo, otro con vinagreta para ensalada y otro con un poco de leche de magnesia. Observe las tres sustancias. ¿Cómo son cada una?
      
        
    Ejemplo de mezclas heterogéneas.


     
      



        
        Mezcla heterogénea               Semejanza                      Diferencia

    Agua de tamarindo            es liquida              tiene pulpa y es diferente su color, diferentes propiedades

    Vinagreta                          liquida                 color, solubilidad y propiedades       
     


    Leche de magnesia          liquida            color y propiedades



        
        Intercambie sus respuestas con sus compañeros y compañeras y enriquezca su lista de semejanzas y diferencias.
      
        COMUNIDAD
        
        http://www.conevyt.org.mx/cursos/cursos/pcn/interface/mainframe/unidad3/cn01_10.html
        
        Las mezclas existen en abundancia a nuestro alrededor. Si se ponen en contacto dos o más sustancias distintas y entre ellas no ocurren cambios químicos, se tiene una mezcla. Hay mezclas en todos los estados de agregación, por ejemplo, el aire es una mezcla en estado gaseoso; el agua potable lleva disuelto aire y sales, es una mezcla; una roca formada por distintos minerales es un ejemplo de mezcla en estado sólido. Según su aspecto y propiedades, las mezclas se separan en homogéneas y heterogéneas. La palabra homogéneo indica que la mezcla es uniforme en todas sus partes, o que se ve igual en toda la muestra, como ocurre con el agua que lleva sal o azúcar disueltas. Una mezcla es heterogénea si se puede distinguir una separación entre sus componentes, como ocurre con una emulsión de aceite en agua.
      
        
      
        Sobre este tema, revise en su Antología la lectura:“Tipos de mezclas y métodos físicos de separación” (III.5).
      
        
        
        
      
        Realice el experimento 10, de su Manual de experimentos.
        
        
      
        El aire, una mezcla invisible
      
        El aire es una mezcla de gases cuyos componentes no podemos distinguir mediante los sentidos. Entre los distintos tipos de gases que forman el aire puro, ¿cree que haya alguno que sea tóxico para los seres vivos? Justifique su respuesta.
      si el dioxido de carbono que lo respiramos todos los dias y que es producido por los automoviles principalmete y las fabricas tambien los clorofluorocarbonos.

        
        Lea la respuesta a sus compañeras y compañeros, a su asesor o asesora y comenten qué entienden por aire puro y por aire contaminado. Lleguen juntos a una conclusión y anótela.
    el aire puro (el cual no hay) es aquel que no tiene ninguna alteracion en cuabto a su estructura y el aire cintaminado se puede observar con claridad que es como un color gris y aparte de sus componentes principales contiene otros que no le favorece    
        La atmósfera es la capa de gases que rodea la Tierra, de ella depende toda la vida en el planeta, incluso la acuática. Los seres humanos podemos vivir cerca de un mes sin comida; sobrevivimos sin agua unos pocos días, pero sin aire morimos en minutos. A nivel del mar, los principales componentes del aire puro son 78.1% de nitrógeno (N2), 20.9% de oxígeno (O2), 0.9% de argón (Ar) y 0.03% de dióxido de carbono (CO2).
      
        
    El aire es la disolución de varios gases en nitrógeno. La composición porcentual de cada componente se observa en esta gráfica.
        
        
    En los incendios forestales, naturales o provocados, se liberan enormes cantidades de dióxido de carbono que enrarecen el aire.   Hoy en día nos parece muy fácil reconocer que el aire es una mezcla de gases transparentes, inodoros e incoloros, pero a los filósofos y científicos les costó gran trabajo demostrarlo. Mientras que en Mesoamérica, en el territorio que hoy en día conocemos como México, el Imperio Azteca llegaba a un periodo de gran esplendor previo a la conquista española, en Europa, el artista y filósofo italiano Leonardo da Vinci (1452-1519) fue el primero en sugerir que el aire contenía por lo menos dos gases. Él encontró que “algo” en el aire era responsable de mantener la viveza de una hoguera y daba también la posibilidad de vida a los animales y a los seres humanos: “Donde la flama no puede vivir, ningún animal con aliento lo hará”, dijo. Esto sembró la inquietud y la búsqueda de otros científicos, pero fue hasta 1772, pocos años antes de la Revolución Francesa y en los años finales de la Colonia Española en América, que el científico sueco Carl Wilheim Sheele (1742-1786) publicó un libro en el que describía cómo podía separarse el aire en distintos gases, y que sólo uno de los gases mantenía encendida la flama de una vela. Hoy sabemos que ese gas es el oxígeno.
        
        Ponga a prueba sus conocimientos
      
        La contaminación del aire es un problema que puede afectar tanto a comunidades urbanas como a rurales. Averigüe las acciones que se han tomado en las grandes ciudades y en las comunidades rurales para reducir la emisión de agentes contaminantes en el aire. Basándose en esta información, elabore un cuestionario y aplíquelo entre sus vecinos y familiares en donde les pregunte de qué manera están colaborando para reducir la contaminación del aire en su comunidad. (Recuerde que la tala de árboles es nociva porque se reduce la aportación de oxígeno al aire, y que la quema de madera y de todo tipo de combustibles genera dióxido de carbono que se libera al ambiente y lo contamina.) Al término, comente las respuestas con sus compañeros y compañeras y a continuación anote una conclusión.
         
    lo que principalmente se esta haciendo en zonas urbanas es prohibir la tala de arboles y poner vigilancia para evitar esto aunque  no esta resuelto en su totalidad y en las zonas rurales la gente planta arboles y no dejan que los bosques esten sucios cuando sean visitados.

        
        El agua, un compuesto extraordinario
      
        Si colocamos un cubo de hielo en un vaso casi lleno de agua, pero evite que se derrame. ¿Qué cree que sucederá cuando el hielo se derrita? ¿Se derramará el agua o no?
      
    si se derramaria el agua por que el estado del hielo cambiaria a liquido y haria mas agua        Espere media hora y vuelva a observar el vaso. ¿Se derramó el agua?    
    ya no hay agua fuera
        ¿Cómo explica lo sucedido?
    el agua en que el hielo se convirtio se evaporo   
      Comente con sus compañeros y compañeras, asesor o asesora lo que observó y escriba un texto de conclusión. 
    todo lo que se realizo en el experimento fue cambiando de estado: de solido a liquido y de liquido a gaseoso.
         
        Durante siglos se pensó que el agua era un elemento químico, ya que ningún método químico de transformación lograba separar al agua en los que, hoy sabemos, son sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno. El agua no se descompone, salvo a temperaturas mayores de 2 500°C; sin embargo, el descubrimiento de la electricidad hizo posible que con el paso de corriente continua, y en condiciones especiales, el agua se separara en los dos gases que la forman. Esto parece fácil hoy en día, pero hace tan sólo 250 años era imposible de realizar. El agua es, sin duda alguna, el líquido más importante sobre el planeta, ya que constituye entre el 60% y el 90% del peso de los organismos vivientes y cubre tres cuartas partes de la superficie terrestre. Desde siempre ha tenido una gran importancia para la vida es indispensable para cultivar y preparar alimentos, para la higiene y con ella la salud; la industria la utiliza como medio de enfriamiento y de generación de vapor; para el drenaje de desperdicios y para el control de los incendios, entre otras muchas aplicaciones.
        
            
        
    El agua es indispensable para llevar a cabo todas nuestras actividades.
      
        Es una sustancia que conocemos en sus tres estados de agregación (sólido en hielo, líquido y gas en el vapor). Su densidad es menor en el estado sólido que en el líquido, por lo que el hielo, contrariamente a lo que podría esperarse, flota en el agua. Las temperaturas de fusión y de ebullición son muy altas; otra característica muy particular es su alta capacidad calorífica, una propiedad que le permite almacenar grandes cantidades de calor sin aumentar mucho su temperatura, por eso se puede usar agua caliente para mantener calientes otras cosas. Como forma disoluciones con muchas sustancias, al agua se le llama “disolvente".
        
            
        
    El agua, por sus propiedades, disuelve el detergente, el azúcar y el limón, y mantiene calientes los alimentos.
      
        
        
        Sobre los compuestos que se disuelven en el agua, revise en la Antología la lectura:“Solubilidad y concentración” (III.6).
        
        
      
        El oxígeno, un elemento vital
      
        ¿Qué pasa con el aire de un lugar cerrado y con mucha gente?

    no hay suficiente oxigeno y no se respira bien provocando sofocamiento    
        ¿Qué componente indispensable del aire se empieza a agotar transcurrido algún tiempo?

    el oxigeno
       
        ¿Por qué?
        
    por que es necesario para poder realizar correctamente la respiracion celular que es lo que hace que vivamos

       
     

         
        COMUNIDAD
      
        Lea las respuestas a sus compañeras y compañeros, y escriban alguna experiencia que hayan tenido relacionada con este tema.
       
       
    crea nuevos conocimientos y nos hace pensar en lo que estamos haciendo en el planetan y que talvez antes no lo habiamos pensado



      
        El oxígeno es un elemento muy importante que se encuentra tanto en la atmósfera como en la corteza terrestre. Se trata de un elemento, ya que es una sustancia básica de la materia que no se puede descomponer en otras más simples por métodos físicos o químicos. Participa en miles de cambios químicos y bioquímicos que suceden constantemente a nuestro alrededor, desde la indispensable respiración de los seres vivos, como la oxidación y corrosión de los metales, hasta la quema de combustibles, entre otros. Forma una gran cantidad de compuestos, tanto con metales como el hierro, el aluminio o el calcio, como con no metales como el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno. El oxígeno existe en el aire en forma de molécula diatómica, es decir, como O2, y también hay otra forma física en la que se encuentra este elemento: el O3, llamado gas ozono. El ozono es un alótropo del oxígeno, en este caso, en lugar de tener dos átomos unidos formando una molécula, ahora tenemos tres con lo que sus propiedades físicas y químicas son diferentes, aunque, afortunadamente, en mucha menor cantidad, ya que es nocivo para los seres vivos.
    Durante muchos siglos, los estudiosos no tenían los conocimientos, instrumentos ni procedimientos adecuados para contestar a la pregunta: ¿Qué pasa cuando algo se quema? Una de las explicaciones erróneas más aceptada establecía que las cosas se quemaban porque contenían una sustancia que llamaban “flogisto”. Según sus seguidores, el “flogisto” no se podía ver, pero se desprendía misteriosamente de la materia durante la combustión. Fue el científico Antoine de Lavoisier, después de haber medido la masa de metales limpios y bien pulidos, y luego de repetir la operación con metales oxidados, quien notó que los metales oxidados pesaban más. Él interpretó este hecho como si algo del aire se depositara sobre los metales y pensó que algo equivalente debía pasar en el fenómeno de la combustión de la madera u otros materiales que se quemaban. Así descubrió que uno de los gases del aire, el oxígeno, era necesario para reaccionar con los materiales combustibles y formar nuevas sustancias, con la consecuente liberación de luz y calor de una combustión.
      
        
        
        
      
        Sobre los óxidos metálicos y no metálicos, así como sobre algunos efectos de la combustión, entre al menú y en la Antología lea “Productos derivados del oxígeno y de la combustión” (III.7).
        
        
        
        
        
        
        
        Como casi todo ser vivo, los peces necesitan oxígeno para respirar; pero dentro del agua, ¿de dónde lo toman?, ¿cómo lo hacen? El oxígeno que respiran no es el que forma parte de la molécula de agua. El oxígeno se encuentra disuelto en el agua en concentraciones variables y de la misma manera que podría estar disuelto el dióxido de carbono en un refresco, y los peces lo toman a través de sus branquias. Los factores que determinan la formación de la mezcla líquido-gas son la superficie de contacto del agua con el aire y la temperatura del agua, ya que los gases se disuelven mejor en los líquidos a bajas temperaturas.
        
        
      
        Sobre las diferencias entre los elementos, los compuestos y las mezclas, entre al menú y en la Antología lea “Sustancias puras” (III.8).
        
        
        
        
        
        • La materia se presenta principalmente en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Cada uno de ellos depende de qué tan grandes son las fuerzas de cohesión entre las moléculas o átomos que los conforman. Los cambios de fase o estado de sólido a líquido y de líquido a gas, ocurren cuando la temperatura aumenta hasta un punto donde el movimiento de las partículas es tal que las fuerzas de cohesión se rompen.
    • La mayoría de los materiales del planeta no se encuentran en estado puro, es decir casi siempre se tienen dos o más componentes; en algunos casos la apariencia es la de una sola substancia, como en el agua potable, entonces es una mezcla homogénea, cuando los componentes son distinguibles se trata de una mezcla heterogénea.
    • El aire es un ejemplo de mezcla gaseosa homogénea necesaria para los seres vivos. En los últimos tiempos, la quema de combustibles en cantidades crecientes ha contaminado de tal manera la atmósfera que está provocando un cambio climático.
    • El agua es un compuesto con propiedades físicas extraordinarias: altos -para su composición química- puntos de fusión y ebullición, una alta capacidad calorífica y el hielo flota en el agua líquida. La solubilidad de una substancia en otra depende principalmente de la temperatura. La concentración es la medida de la cantidad de solvente en cierta cantidad de soluto, y puede expresarse en porcentaje de masa o de volumen.
    • El oxígeno que respiramos es un ejemplo de elemento químico. Es muy abundante en la corteza terrestre y forma numerosos compuestos, de los cuales destacan los óxidos básicos y los óxidos ácidos. Estos últimos forman ácidos cuando se combinan con agua, por lo que producen la lluvia ácida.
      
    http://www.conevyt.org.mx/cursos/cursos/pcn/interface/mainframe/unidad3/cn01_10.html

    elemento, compuesto y mezcla



    experimento de decantacion

    VIDEO DEMOSTRATIVO DEL METODO DE SEPARACION DE MEZCLAS (DECANTACION)


    La decantacion es un metodo fisico de separacion de mezclaz heterogeneas, estas pueden estar formadas por un liquido y un solido o por 2 liquidos, es necesario dejarla reposar para que el solido dscienda y sea posible su extraccion por accion de la gravedad. su principio es la separacion de esta mezcla mediante la densidad de las mezclas, a este proceso se le llama desintegracion basica.


    El agua clarificada queda en la superficie del decantador, es redirigida hacia un filtroo nuevo envase, la velocidad de caida de las particulas es proporcional a su diametro y masa volumetrica.

    Durante la fase de tratamiento, y con objeto de acelerar y mejorar el proceso de decantacion se añaden algunos productos que propician la aglomeracion y dan mayor peso a las particulas en suspencion. Entre estos productos podemos destacar el carbon activado en polvo.

    La mezcla de agua con coagulantes-floculantes se introduce en la base del decantador. En éste hay microarena, que «se pega» a los flóculos y aumenta así su tamaño y peso. Así, los flóculos se van al fondo del decantador. El agua decantada se evacúa por la parte superior del tanque pero, antes, debe atravesar unos módulos laminares inclinados que fuerzan la decantación de las partículas más ligeras arrastradas por la corriente ascendente del agua. En el fondo del decantador, se bombea el fango sin interrupción y de allí se manda a un hidrociclón que, gracias a la fuerza centrífuga, separa el fango y la microarena. Dicha arena se reinyecta en el decantador, mientras que los fangos se redirigen hacia la unidad de tratamiento de fangos.

    como el aceite y el agua, dejará reposar la mezcla para que el líquido denso se sitúe por debajo de los líquidos menos densos,surgen de una superficie de separación horizontal entre dos líquidos.
    En los laboratorios de química o biología, se utiliza comúnmente en el proceso de extracción líquido-líquido en un fase acuosa y la fase orgánica.
    Se utiliza un embudo de decantación para separar con mayor precisión las dos fases.

    Separación de un líquido y un sólido
    Si un líquido contiene partículas de un sólido inalteradas en suspensión, se observa que, en virtud de la acción de la gravedad y el principio de Arquímedes, la caída de partículas hacia el fondo o la tendencia a flotar a la superficie, es en función de su densidad y diámetro.
    Normalmente el líquido queda en la parte de arriba, es llamado "sobrenadante" y la materia sólida "depósito" cae. Esta técnica de separación se utiliza principalmente para el tratamiento de aguas residuales: desarenado, lubricando, recuperando de los restos.


  • La decantación es un proceso importante en el tratamiento de las aguas residuales.


  • La sedimentación es la solución natural de los sólidos suspendidos en el agua (arena y materia orgánica) y también tiene otro nombre tal como embudo de separación.



  • EXPERIMENTO DE DECANTACION

    lunes, 15 de agosto de 2011

    propiedades de la materia

    PrOpIeDaDeS De La MaTeRiA

    Primero que nada tenemos que saber que todo lo que podemos ver y hasta lo que no pueden percibir nuestros sentidos esta compuesto por materia, la materia por asi decirlo es todo lo que existe en el mundo físico.
    Cuando hablamos de materia lógicamente sabemos que tiene diferentes magnitudes y propiedades que las diferencian unas de otras como por ejemplo lo que puede ser mas notorio en cuanto a la composición de la materia es que pueden ser homogéneas lo que se identifica por que por su nombre nos dice que es de una sola apariencia que no pueden simplemente apreciarse a simple vista.
    Por otro lado el elemento por mas que alguien intentara descomponerlo hasta por el método mas complejo de cualquier tipo nunca podría hacerlo menos de lo que ya es , aun y cuando los elementos se unen conservan sus propiedades químicas.
    Como ya dijimos lo elementos están constituidos por una sola letra que es lo que lo representa.
    Con esto mencionado anteriormente cuando unimos dos o más elementos formamos un compuesto y aun así no estaríamos cambiando ninguna ley  o perjudicando su estructura molecular, en la formación de una molécula que por supuesto no es lo más complejo de la materia , esta misma, se forma por varios átomos que son partículas que se podría decir es como la vida de la materia.
    Sin embargo puedo decir que citando a todas estas propiedades y composiciones de la materia cumplimos una ley a la que llamamos de Lavoisier que no dice: **la materia y la energía no se crea ni se detruye solo se transforma**, cuando nos ponemos a pensar en esto podemos referirnos a los estados de agregación de la materia (solido, liquido y gaseoso).
    En estos estado que normalmente son básicos se encuentran diferentes fases de cambio en los cuales repercuten varios medios y condicione para que se pueda cumplir con su función, cada una tiene diferentes característica y el único estado que es totalmente estable es el solido ya que sus moléculas se encuentran todas unidas provocando asi que la fuerza de cohesión entre ellas aumente y que tenga su independencia sin tener que cambiar por el recipiente en el que estará contenido, sin embargo, cuando sucede un cambio, digamos una fusión , entonces el sólido cambiara a liquido y dependerá de otras propiedades para poder cumplir con su función.
    Hablando en general de las mezclas pueden estar formadas igual por compuestos y aun así no perderían sus propiedades, cuando hablamos de una mezcla homogénea que generalmente son transparentes y heterogéneas que puede ser agua con sal y se podría diferenciar a simple vista.
    Cuando un compuesto puro se conserva si importar la cantidad se le llama de proporción definida con lo cual podemos llegar a establecer que nunca cambiara en medios físicos, solo químicos separando asi de lo que están formados los compuestos.
    Igualmente la materia tiene propiedades químicas y físicas, entre las físicas se encuentran las cualitativas, las que se pueden ver y tocar, percibir con los sentidos, cuando es químico solo se observa cuando cambia en su apariencia y que pueda reaccionar con otro alterando su estructura.
    Como ya dijimos cuando se altera su estructura interna en un cambio químico y si se puede ver el cambio es físico, esto actua o reacciona mas bien por los cambios que igual se producen en el ambiente y que influyen para poder cambiar la apariencia de cualquier tipo de materia y que es fundamental para la vida cotidiana, en conclusión podemos decir que todos los conceptos antes mencionados tienen una raíz que es la materia y que van cambiando constantemente con la combinación y la aportación de varios factores que influyen y que diferencian a todos y da una causa y razón del efecto que se produce durante estos constantes cambios.