RESUMEN1

69
Act 1: Revisión de Presaberes Transferencia de materia. Ley de Fick de la difusión A continuación se presenta la ley de Fick de la difusión, referente al movimiento de una sustancia a través de una mezc la bi na ri a, de bi da a la exis te nc ia de un gr adie nt e de conc entracn. El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria, desde puntos de elevadas concentraciones a otros de más bajas, se puede intuir fácilmente. La difusión de un componente debida a la existencia de un gradiente de concentración recibe el nombre de difusión ordinaria. Ade más, exi sten otros tipos de dif usi ón, según sea la propie dad que confi ere el movimiento al componente de la mezcla; así, si es debida a un gradiente de presión se trata de difusión de presión, si es debida a un gradiente térmico la difusión es térmica, cuand o existe una desigualda d de fuerzas extern as que provoca dicho movimie nto se trata de difusión forzada. El estudio de la difusión resulta más complicado que en los casos de transporte de cantidad de movimiento y energía, pues en la difusión se da el movimiento de una especie en el seno de mezclas. En una mezcla que difunde, las velocidades de los componentes individuales son distintas, debiéndose promediar dichas velocidades para obt ene r la vel oci dad local de la mezcla, que es nec esar ia par a pod er def ini r las velocidades de difusión. Para llegar a la expresión de la ley de Fick es conveniente definir las distintas formas de expresar las concentraciones, velocidades y densidades de flujo. A continuación se pasa a estudiar la transferencia de materia. Para ello, se considera una mezcla binaria, de componentes A y B, de forma que la difusión de uno de ellos es debid a a la existen cia de un gradi ente de concen tració n del componen te consid erado . Así como para la transferencia de cantidad de movimiento y de energía se definían la viscosi dad y conductivida d tér mica como fact ore s de proporcional ida d ent re la densidad de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para la

Transcript of RESUMEN1

Page 1: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 169

Act 1 Revisioacuten de Presaberes

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten A continuacioacuten se presenta la ley

de Fick de la difusioacuten referente al movimiento de una sustancia a traveacutes de una

mezcla binaria debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten El

movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desde puntos de

elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten

de un componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria

Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el

movimiento al componente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se

trata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica

cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se

trata de difusioacuten forzada

El estudio de la difusioacuten resulta maacutes complicado que en los casos de transporte de

cantidad de movimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de una

especie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidades de los

componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichas velocidades para

obtener la velocidad local de la mezcla que es necesaria para poder definir las

velocidades de difusioacuten Para llegar a la expresioacuten de la ley de Fick es conveniente

definir las distintas formas de expresar las concentraciones velocidades y densidades

de flujo

A continuacioacuten se pasa a estudiar la transferencia de materia Para ello se considera

una mezcla binaria de componentes A y B de forma que la difusioacuten de uno de ellos es

debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten del componente considerado

Asiacute como para la transferencia de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la

viscosidad y conductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 269

viscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de calor y el

gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de Fourier de la

conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividad DAB = DBA en una

mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la densidad de flujo de

materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten la ecuacioacuten

La anterior ecuacioacuten representa la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad

de flujo molar Ademaacutes del gradiente de concentracioacuten tambieacuten los de temperatura

presioacuten y fuerzas externas contribuyen a la densidad de flujo de difusioacuten aunque sus

efectos son pequentildeos en comparacioacuten con el gradiente de concentracioacuten Ello indica

que la densidad de flujo molar de difusioacuten relativa a la velocidad v es proporcional

al gradiente de la fraccioacuten molar El signo negativo expresa que esta difusioacuten tienelugar desde zonas de mayor a menor concentracioacuten

Las unidades de la difusividad son de aacuterea por unidad de tiempo pudiendo expresarse

en cm2s o m2h o m2s

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 469

Ojo esta mal

soporte

Mecanismos de los fenoacutemenos de transporte

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 569

El mecanismo de transmisioacuten de energiacutea mediante ondas electromagneacuteticasrecibe el nombre de radiacioacuten pudieacutendose realizar a traveacutes de vaciacuteo sin

necesidad de medio material para transmitirse Sin embargo las demaacutes formasde transmisioacuten de energiacutea y de transporte de cantidad de movimiento vanasociados de un modo u otro al movimiento de materia aunque no exista unatransferencia neta de la misma Asiacute en la transmisioacuten de calor por conduccioacutenen un medio material continuo no existe ninguacuten desplazamiento de materia aescala macroscoacutepica aunque siacute a nivel molecular por desplazamiento de loselectrones libres (en los metales) o por vibracioacuten de las moleacuteculas o iones delos soacutelidos Con lo cual al ir asociados estos distintos fenoacutemenos detransporte resulta interesante un tratamiento conjunto de los mismos Eltratamiento de las tres propiedades referidas puede tener lugar por dosmecanismos bien diferenciados

bull Transporte molecular

bull Transporte turbulento

En el transporte molecular la transferencia de la propiedad se realiza moleacuteculaa moleacutecula bien por desplazamientos de las moleacuteculas individuales o bien por

interacciones entre ellas El transporte turbulento se produce cuando grandesgrupos de moleacuteculas se trasladan en forma de agregados o torbellinostransportando con ellos cantidad de movimiento materia o energiacutea Estosagregados sirven como medio transportador y transfieren la propiedad a otrosgrupos de moleacuteculas que interaccionan con ellas El transporte molecular puede presentarse soacutelo mientras que el transporte turbulento nunca sepresenta aislado sino que siempre va acompantildeado de transporte molecular

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto haciael otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por unoo los dos mecanismos de transporte considerados

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 669

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento y

no de materia

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio esun fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vasode precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tienelugar hasta que se llega al equilibrio

Figura 2 Flujos molecular y advectivo simultaacuteneos

Transmisioacuten de energiacutea

Como ya se ha mencionado al inicio de este apartado la transmisioacuten deenergiacutea por radiacioacuten tiene un mecanismo distinto de los de conduccioacuten yconveccioacuten Es interesante mencionar algunos aspectos de la transmisioacuten deenergiacutea por estos dos uacuteltimos tipos La conduccioacuten supone un flujo de energiacuteamoleacutecula a moleacutecula debido a la existencia de gradientes de temperaturamediante mecanismos que dependen de la naturaleza fiacutesica del medio Por analogiacutea con la difusioacuten de materia el principio de estos mecanismos seexplica a nivel atoacutemico-molecular pero se diferencian en que en el caso de laconduccioacuten no existe un flujo neto de materia Cuando el medio considerado esun fluido si existe un gradiente de temperaturas esto haraacute que en muchoscasos exista una notable diferencia de densidad Por tanto existiraacute un flujo de

materia debido a las fuerzas de flotacioacuten que llevaraacute asociado un flujo deenergiacutea de tipo conveccioacuten natural Tambieacuten existe la conveccioacuten forzada queal igual que la natural es debida a la energiacutea asociada a los fluidos enmovimiento Pero en este caso la energiacutea comunicada para poner enmovimiento al fluido se logra mediante dispositivos mecaacutenicos Ademaacutes de laconveccioacuten tambieacuten se presentaraacute transmisioacuten de energiacutea por conduccioacutenpero eacutesta es de mucha menor importancia De modo general en los mediosfluidos la transmisioacuten de energiacutea se estudia como un fenoacutemeno de conveccioacutenenglobando la conveccioacuten y conduccioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 769

Operaciones Unitarias de Transferencia de Masa Calor Cantidad deMovimiento y Calor-Masa

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 869

Las operaciones de transferencia de materia estaacuten controladas por la difusioacuten de un

componente en el seno de una mezcla

De otro lado en las operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento se

estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases cuya velocidad es distinta

Es importante recordar que las operaciones unitarias de transmisioacuten de calor estaacuten

controladas por los gradientes de temperatura

Por uacuteltimo las operaciones unitarias de transferencia simultaacutenea de masa y calor se

presentan cuando existe a la vez un gradiente de concentracioacuten y de temperatura

Interaccioacuten Aire - Agua

Las operaciones en las que existe una interaccioacuten aire-agua estaacuten basadas enla transferencia de materia entre dos fases estando presentes doscomponentes Se supone que la fase liacutequida estaacute constituida por agua puramientras que la fase gaseosa estaraacute formada por un gas inerte que contienevapor de agua Se considera que la transferencia de materia tiene lugar exclusivamente en fase gas pudiendo el vapor de agua pasar de la interfase alseno del gas o bien de esta interfase al seno del liacutequido daacutendose en cualquier caso en el sentido normal a la superficie Los mecanismos de transferenciainvolucrados en estos procesos son una combinacioacuten de transporte turbulento ydifusioacuten Al existir un cambio de fase la transferencia de materia vaacompantildeada de una transmisioacuten de calor La interaccioacuten aire-agua se aplica en

diferentes procesos pudieacutendose destacar como los maacutes relevantes elacondicionamiento de aire y el enfriamiento de agua por evaporacioacuten Las

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 2: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 269

viscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de calor y el

gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de Fourier de la

conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividad DAB = DBA en una

mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la densidad de flujo de

materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten la ecuacioacuten

La anterior ecuacioacuten representa la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad

de flujo molar Ademaacutes del gradiente de concentracioacuten tambieacuten los de temperatura

presioacuten y fuerzas externas contribuyen a la densidad de flujo de difusioacuten aunque sus

efectos son pequentildeos en comparacioacuten con el gradiente de concentracioacuten Ello indica

que la densidad de flujo molar de difusioacuten relativa a la velocidad v es proporcional

al gradiente de la fraccioacuten molar El signo negativo expresa que esta difusioacuten tienelugar desde zonas de mayor a menor concentracioacuten

Las unidades de la difusividad son de aacuterea por unidad de tiempo pudiendo expresarse

en cm2s o m2h o m2s

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 469

Ojo esta mal

soporte

Mecanismos de los fenoacutemenos de transporte

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 569

El mecanismo de transmisioacuten de energiacutea mediante ondas electromagneacuteticasrecibe el nombre de radiacioacuten pudieacutendose realizar a traveacutes de vaciacuteo sin

necesidad de medio material para transmitirse Sin embargo las demaacutes formasde transmisioacuten de energiacutea y de transporte de cantidad de movimiento vanasociados de un modo u otro al movimiento de materia aunque no exista unatransferencia neta de la misma Asiacute en la transmisioacuten de calor por conduccioacutenen un medio material continuo no existe ninguacuten desplazamiento de materia aescala macroscoacutepica aunque siacute a nivel molecular por desplazamiento de loselectrones libres (en los metales) o por vibracioacuten de las moleacuteculas o iones delos soacutelidos Con lo cual al ir asociados estos distintos fenoacutemenos detransporte resulta interesante un tratamiento conjunto de los mismos Eltratamiento de las tres propiedades referidas puede tener lugar por dosmecanismos bien diferenciados

bull Transporte molecular

bull Transporte turbulento

En el transporte molecular la transferencia de la propiedad se realiza moleacuteculaa moleacutecula bien por desplazamientos de las moleacuteculas individuales o bien por

interacciones entre ellas El transporte turbulento se produce cuando grandesgrupos de moleacuteculas se trasladan en forma de agregados o torbellinostransportando con ellos cantidad de movimiento materia o energiacutea Estosagregados sirven como medio transportador y transfieren la propiedad a otrosgrupos de moleacuteculas que interaccionan con ellas El transporte molecular puede presentarse soacutelo mientras que el transporte turbulento nunca sepresenta aislado sino que siempre va acompantildeado de transporte molecular

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto haciael otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por unoo los dos mecanismos de transporte considerados

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 669

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento y

no de materia

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio esun fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vasode precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tienelugar hasta que se llega al equilibrio

Figura 2 Flujos molecular y advectivo simultaacuteneos

Transmisioacuten de energiacutea

Como ya se ha mencionado al inicio de este apartado la transmisioacuten deenergiacutea por radiacioacuten tiene un mecanismo distinto de los de conduccioacuten yconveccioacuten Es interesante mencionar algunos aspectos de la transmisioacuten deenergiacutea por estos dos uacuteltimos tipos La conduccioacuten supone un flujo de energiacuteamoleacutecula a moleacutecula debido a la existencia de gradientes de temperaturamediante mecanismos que dependen de la naturaleza fiacutesica del medio Por analogiacutea con la difusioacuten de materia el principio de estos mecanismos seexplica a nivel atoacutemico-molecular pero se diferencian en que en el caso de laconduccioacuten no existe un flujo neto de materia Cuando el medio considerado esun fluido si existe un gradiente de temperaturas esto haraacute que en muchoscasos exista una notable diferencia de densidad Por tanto existiraacute un flujo de

materia debido a las fuerzas de flotacioacuten que llevaraacute asociado un flujo deenergiacutea de tipo conveccioacuten natural Tambieacuten existe la conveccioacuten forzada queal igual que la natural es debida a la energiacutea asociada a los fluidos enmovimiento Pero en este caso la energiacutea comunicada para poner enmovimiento al fluido se logra mediante dispositivos mecaacutenicos Ademaacutes de laconveccioacuten tambieacuten se presentaraacute transmisioacuten de energiacutea por conduccioacutenpero eacutesta es de mucha menor importancia De modo general en los mediosfluidos la transmisioacuten de energiacutea se estudia como un fenoacutemeno de conveccioacutenenglobando la conveccioacuten y conduccioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 769

Operaciones Unitarias de Transferencia de Masa Calor Cantidad deMovimiento y Calor-Masa

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 869

Las operaciones de transferencia de materia estaacuten controladas por la difusioacuten de un

componente en el seno de una mezcla

De otro lado en las operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento se

estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases cuya velocidad es distinta

Es importante recordar que las operaciones unitarias de transmisioacuten de calor estaacuten

controladas por los gradientes de temperatura

Por uacuteltimo las operaciones unitarias de transferencia simultaacutenea de masa y calor se

presentan cuando existe a la vez un gradiente de concentracioacuten y de temperatura

Interaccioacuten Aire - Agua

Las operaciones en las que existe una interaccioacuten aire-agua estaacuten basadas enla transferencia de materia entre dos fases estando presentes doscomponentes Se supone que la fase liacutequida estaacute constituida por agua puramientras que la fase gaseosa estaraacute formada por un gas inerte que contienevapor de agua Se considera que la transferencia de materia tiene lugar exclusivamente en fase gas pudiendo el vapor de agua pasar de la interfase alseno del gas o bien de esta interfase al seno del liacutequido daacutendose en cualquier caso en el sentido normal a la superficie Los mecanismos de transferenciainvolucrados en estos procesos son una combinacioacuten de transporte turbulento ydifusioacuten Al existir un cambio de fase la transferencia de materia vaacompantildeada de una transmisioacuten de calor La interaccioacuten aire-agua se aplica en

diferentes procesos pudieacutendose destacar como los maacutes relevantes elacondicionamiento de aire y el enfriamiento de agua por evaporacioacuten Las

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 3: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 469

Ojo esta mal

soporte

Mecanismos de los fenoacutemenos de transporte

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 569

El mecanismo de transmisioacuten de energiacutea mediante ondas electromagneacuteticasrecibe el nombre de radiacioacuten pudieacutendose realizar a traveacutes de vaciacuteo sin

necesidad de medio material para transmitirse Sin embargo las demaacutes formasde transmisioacuten de energiacutea y de transporte de cantidad de movimiento vanasociados de un modo u otro al movimiento de materia aunque no exista unatransferencia neta de la misma Asiacute en la transmisioacuten de calor por conduccioacutenen un medio material continuo no existe ninguacuten desplazamiento de materia aescala macroscoacutepica aunque siacute a nivel molecular por desplazamiento de loselectrones libres (en los metales) o por vibracioacuten de las moleacuteculas o iones delos soacutelidos Con lo cual al ir asociados estos distintos fenoacutemenos detransporte resulta interesante un tratamiento conjunto de los mismos Eltratamiento de las tres propiedades referidas puede tener lugar por dosmecanismos bien diferenciados

bull Transporte molecular

bull Transporte turbulento

En el transporte molecular la transferencia de la propiedad se realiza moleacuteculaa moleacutecula bien por desplazamientos de las moleacuteculas individuales o bien por

interacciones entre ellas El transporte turbulento se produce cuando grandesgrupos de moleacuteculas se trasladan en forma de agregados o torbellinostransportando con ellos cantidad de movimiento materia o energiacutea Estosagregados sirven como medio transportador y transfieren la propiedad a otrosgrupos de moleacuteculas que interaccionan con ellas El transporte molecular puede presentarse soacutelo mientras que el transporte turbulento nunca sepresenta aislado sino que siempre va acompantildeado de transporte molecular

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto haciael otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por unoo los dos mecanismos de transporte considerados

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 669

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento y

no de materia

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio esun fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vasode precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tienelugar hasta que se llega al equilibrio

Figura 2 Flujos molecular y advectivo simultaacuteneos

Transmisioacuten de energiacutea

Como ya se ha mencionado al inicio de este apartado la transmisioacuten deenergiacutea por radiacioacuten tiene un mecanismo distinto de los de conduccioacuten yconveccioacuten Es interesante mencionar algunos aspectos de la transmisioacuten deenergiacutea por estos dos uacuteltimos tipos La conduccioacuten supone un flujo de energiacuteamoleacutecula a moleacutecula debido a la existencia de gradientes de temperaturamediante mecanismos que dependen de la naturaleza fiacutesica del medio Por analogiacutea con la difusioacuten de materia el principio de estos mecanismos seexplica a nivel atoacutemico-molecular pero se diferencian en que en el caso de laconduccioacuten no existe un flujo neto de materia Cuando el medio considerado esun fluido si existe un gradiente de temperaturas esto haraacute que en muchoscasos exista una notable diferencia de densidad Por tanto existiraacute un flujo de

materia debido a las fuerzas de flotacioacuten que llevaraacute asociado un flujo deenergiacutea de tipo conveccioacuten natural Tambieacuten existe la conveccioacuten forzada queal igual que la natural es debida a la energiacutea asociada a los fluidos enmovimiento Pero en este caso la energiacutea comunicada para poner enmovimiento al fluido se logra mediante dispositivos mecaacutenicos Ademaacutes de laconveccioacuten tambieacuten se presentaraacute transmisioacuten de energiacutea por conduccioacutenpero eacutesta es de mucha menor importancia De modo general en los mediosfluidos la transmisioacuten de energiacutea se estudia como un fenoacutemeno de conveccioacutenenglobando la conveccioacuten y conduccioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 769

Operaciones Unitarias de Transferencia de Masa Calor Cantidad deMovimiento y Calor-Masa

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 869

Las operaciones de transferencia de materia estaacuten controladas por la difusioacuten de un

componente en el seno de una mezcla

De otro lado en las operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento se

estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases cuya velocidad es distinta

Es importante recordar que las operaciones unitarias de transmisioacuten de calor estaacuten

controladas por los gradientes de temperatura

Por uacuteltimo las operaciones unitarias de transferencia simultaacutenea de masa y calor se

presentan cuando existe a la vez un gradiente de concentracioacuten y de temperatura

Interaccioacuten Aire - Agua

Las operaciones en las que existe una interaccioacuten aire-agua estaacuten basadas enla transferencia de materia entre dos fases estando presentes doscomponentes Se supone que la fase liacutequida estaacute constituida por agua puramientras que la fase gaseosa estaraacute formada por un gas inerte que contienevapor de agua Se considera que la transferencia de materia tiene lugar exclusivamente en fase gas pudiendo el vapor de agua pasar de la interfase alseno del gas o bien de esta interfase al seno del liacutequido daacutendose en cualquier caso en el sentido normal a la superficie Los mecanismos de transferenciainvolucrados en estos procesos son una combinacioacuten de transporte turbulento ydifusioacuten Al existir un cambio de fase la transferencia de materia vaacompantildeada de una transmisioacuten de calor La interaccioacuten aire-agua se aplica en

diferentes procesos pudieacutendose destacar como los maacutes relevantes elacondicionamiento de aire y el enfriamiento de agua por evaporacioacuten Las

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 4: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 469

Ojo esta mal

soporte

Mecanismos de los fenoacutemenos de transporte

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 569

El mecanismo de transmisioacuten de energiacutea mediante ondas electromagneacuteticasrecibe el nombre de radiacioacuten pudieacutendose realizar a traveacutes de vaciacuteo sin

necesidad de medio material para transmitirse Sin embargo las demaacutes formasde transmisioacuten de energiacutea y de transporte de cantidad de movimiento vanasociados de un modo u otro al movimiento de materia aunque no exista unatransferencia neta de la misma Asiacute en la transmisioacuten de calor por conduccioacutenen un medio material continuo no existe ninguacuten desplazamiento de materia aescala macroscoacutepica aunque siacute a nivel molecular por desplazamiento de loselectrones libres (en los metales) o por vibracioacuten de las moleacuteculas o iones delos soacutelidos Con lo cual al ir asociados estos distintos fenoacutemenos detransporte resulta interesante un tratamiento conjunto de los mismos Eltratamiento de las tres propiedades referidas puede tener lugar por dosmecanismos bien diferenciados

bull Transporte molecular

bull Transporte turbulento

En el transporte molecular la transferencia de la propiedad se realiza moleacuteculaa moleacutecula bien por desplazamientos de las moleacuteculas individuales o bien por

interacciones entre ellas El transporte turbulento se produce cuando grandesgrupos de moleacuteculas se trasladan en forma de agregados o torbellinostransportando con ellos cantidad de movimiento materia o energiacutea Estosagregados sirven como medio transportador y transfieren la propiedad a otrosgrupos de moleacuteculas que interaccionan con ellas El transporte molecular puede presentarse soacutelo mientras que el transporte turbulento nunca sepresenta aislado sino que siempre va acompantildeado de transporte molecular

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto haciael otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por unoo los dos mecanismos de transporte considerados

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 669

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento y

no de materia

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio esun fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vasode precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tienelugar hasta que se llega al equilibrio

Figura 2 Flujos molecular y advectivo simultaacuteneos

Transmisioacuten de energiacutea

Como ya se ha mencionado al inicio de este apartado la transmisioacuten deenergiacutea por radiacioacuten tiene un mecanismo distinto de los de conduccioacuten yconveccioacuten Es interesante mencionar algunos aspectos de la transmisioacuten deenergiacutea por estos dos uacuteltimos tipos La conduccioacuten supone un flujo de energiacuteamoleacutecula a moleacutecula debido a la existencia de gradientes de temperaturamediante mecanismos que dependen de la naturaleza fiacutesica del medio Por analogiacutea con la difusioacuten de materia el principio de estos mecanismos seexplica a nivel atoacutemico-molecular pero se diferencian en que en el caso de laconduccioacuten no existe un flujo neto de materia Cuando el medio considerado esun fluido si existe un gradiente de temperaturas esto haraacute que en muchoscasos exista una notable diferencia de densidad Por tanto existiraacute un flujo de

materia debido a las fuerzas de flotacioacuten que llevaraacute asociado un flujo deenergiacutea de tipo conveccioacuten natural Tambieacuten existe la conveccioacuten forzada queal igual que la natural es debida a la energiacutea asociada a los fluidos enmovimiento Pero en este caso la energiacutea comunicada para poner enmovimiento al fluido se logra mediante dispositivos mecaacutenicos Ademaacutes de laconveccioacuten tambieacuten se presentaraacute transmisioacuten de energiacutea por conduccioacutenpero eacutesta es de mucha menor importancia De modo general en los mediosfluidos la transmisioacuten de energiacutea se estudia como un fenoacutemeno de conveccioacutenenglobando la conveccioacuten y conduccioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 769

Operaciones Unitarias de Transferencia de Masa Calor Cantidad deMovimiento y Calor-Masa

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 869

Las operaciones de transferencia de materia estaacuten controladas por la difusioacuten de un

componente en el seno de una mezcla

De otro lado en las operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento se

estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases cuya velocidad es distinta

Es importante recordar que las operaciones unitarias de transmisioacuten de calor estaacuten

controladas por los gradientes de temperatura

Por uacuteltimo las operaciones unitarias de transferencia simultaacutenea de masa y calor se

presentan cuando existe a la vez un gradiente de concentracioacuten y de temperatura

Interaccioacuten Aire - Agua

Las operaciones en las que existe una interaccioacuten aire-agua estaacuten basadas enla transferencia de materia entre dos fases estando presentes doscomponentes Se supone que la fase liacutequida estaacute constituida por agua puramientras que la fase gaseosa estaraacute formada por un gas inerte que contienevapor de agua Se considera que la transferencia de materia tiene lugar exclusivamente en fase gas pudiendo el vapor de agua pasar de la interfase alseno del gas o bien de esta interfase al seno del liacutequido daacutendose en cualquier caso en el sentido normal a la superficie Los mecanismos de transferenciainvolucrados en estos procesos son una combinacioacuten de transporte turbulento ydifusioacuten Al existir un cambio de fase la transferencia de materia vaacompantildeada de una transmisioacuten de calor La interaccioacuten aire-agua se aplica en

diferentes procesos pudieacutendose destacar como los maacutes relevantes elacondicionamiento de aire y el enfriamiento de agua por evaporacioacuten Las

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 5: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 569

El mecanismo de transmisioacuten de energiacutea mediante ondas electromagneacuteticasrecibe el nombre de radiacioacuten pudieacutendose realizar a traveacutes de vaciacuteo sin

necesidad de medio material para transmitirse Sin embargo las demaacutes formasde transmisioacuten de energiacutea y de transporte de cantidad de movimiento vanasociados de un modo u otro al movimiento de materia aunque no exista unatransferencia neta de la misma Asiacute en la transmisioacuten de calor por conduccioacutenen un medio material continuo no existe ninguacuten desplazamiento de materia aescala macroscoacutepica aunque siacute a nivel molecular por desplazamiento de loselectrones libres (en los metales) o por vibracioacuten de las moleacuteculas o iones delos soacutelidos Con lo cual al ir asociados estos distintos fenoacutemenos detransporte resulta interesante un tratamiento conjunto de los mismos Eltratamiento de las tres propiedades referidas puede tener lugar por dosmecanismos bien diferenciados

bull Transporte molecular

bull Transporte turbulento

En el transporte molecular la transferencia de la propiedad se realiza moleacuteculaa moleacutecula bien por desplazamientos de las moleacuteculas individuales o bien por

interacciones entre ellas El transporte turbulento se produce cuando grandesgrupos de moleacuteculas se trasladan en forma de agregados o torbellinostransportando con ellos cantidad de movimiento materia o energiacutea Estosagregados sirven como medio transportador y transfieren la propiedad a otrosgrupos de moleacuteculas que interaccionan con ellas El transporte molecular puede presentarse soacutelo mientras que el transporte turbulento nunca sepresenta aislado sino que siempre va acompantildeado de transporte molecular

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto haciael otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por unoo los dos mecanismos de transporte considerados

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 669

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento y

no de materia

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio esun fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vasode precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tienelugar hasta que se llega al equilibrio

Figura 2 Flujos molecular y advectivo simultaacuteneos

Transmisioacuten de energiacutea

Como ya se ha mencionado al inicio de este apartado la transmisioacuten deenergiacutea por radiacioacuten tiene un mecanismo distinto de los de conduccioacuten yconveccioacuten Es interesante mencionar algunos aspectos de la transmisioacuten deenergiacutea por estos dos uacuteltimos tipos La conduccioacuten supone un flujo de energiacuteamoleacutecula a moleacutecula debido a la existencia de gradientes de temperaturamediante mecanismos que dependen de la naturaleza fiacutesica del medio Por analogiacutea con la difusioacuten de materia el principio de estos mecanismos seexplica a nivel atoacutemico-molecular pero se diferencian en que en el caso de laconduccioacuten no existe un flujo neto de materia Cuando el medio considerado esun fluido si existe un gradiente de temperaturas esto haraacute que en muchoscasos exista una notable diferencia de densidad Por tanto existiraacute un flujo de

materia debido a las fuerzas de flotacioacuten que llevaraacute asociado un flujo deenergiacutea de tipo conveccioacuten natural Tambieacuten existe la conveccioacuten forzada queal igual que la natural es debida a la energiacutea asociada a los fluidos enmovimiento Pero en este caso la energiacutea comunicada para poner enmovimiento al fluido se logra mediante dispositivos mecaacutenicos Ademaacutes de laconveccioacuten tambieacuten se presentaraacute transmisioacuten de energiacutea por conduccioacutenpero eacutesta es de mucha menor importancia De modo general en los mediosfluidos la transmisioacuten de energiacutea se estudia como un fenoacutemeno de conveccioacutenenglobando la conveccioacuten y conduccioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 769

Operaciones Unitarias de Transferencia de Masa Calor Cantidad deMovimiento y Calor-Masa

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 869

Las operaciones de transferencia de materia estaacuten controladas por la difusioacuten de un

componente en el seno de una mezcla

De otro lado en las operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento se

estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases cuya velocidad es distinta

Es importante recordar que las operaciones unitarias de transmisioacuten de calor estaacuten

controladas por los gradientes de temperatura

Por uacuteltimo las operaciones unitarias de transferencia simultaacutenea de masa y calor se

presentan cuando existe a la vez un gradiente de concentracioacuten y de temperatura

Interaccioacuten Aire - Agua

Las operaciones en las que existe una interaccioacuten aire-agua estaacuten basadas enla transferencia de materia entre dos fases estando presentes doscomponentes Se supone que la fase liacutequida estaacute constituida por agua puramientras que la fase gaseosa estaraacute formada por un gas inerte que contienevapor de agua Se considera que la transferencia de materia tiene lugar exclusivamente en fase gas pudiendo el vapor de agua pasar de la interfase alseno del gas o bien de esta interfase al seno del liacutequido daacutendose en cualquier caso en el sentido normal a la superficie Los mecanismos de transferenciainvolucrados en estos procesos son una combinacioacuten de transporte turbulento ydifusioacuten Al existir un cambio de fase la transferencia de materia vaacompantildeada de una transmisioacuten de calor La interaccioacuten aire-agua se aplica en

diferentes procesos pudieacutendose destacar como los maacutes relevantes elacondicionamiento de aire y el enfriamiento de agua por evaporacioacuten Las

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 6: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 669

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento y

no de materia

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio esun fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vasode precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tienelugar hasta que se llega al equilibrio

Figura 2 Flujos molecular y advectivo simultaacuteneos

Transmisioacuten de energiacutea

Como ya se ha mencionado al inicio de este apartado la transmisioacuten deenergiacutea por radiacioacuten tiene un mecanismo distinto de los de conduccioacuten yconveccioacuten Es interesante mencionar algunos aspectos de la transmisioacuten deenergiacutea por estos dos uacuteltimos tipos La conduccioacuten supone un flujo de energiacuteamoleacutecula a moleacutecula debido a la existencia de gradientes de temperaturamediante mecanismos que dependen de la naturaleza fiacutesica del medio Por analogiacutea con la difusioacuten de materia el principio de estos mecanismos seexplica a nivel atoacutemico-molecular pero se diferencian en que en el caso de laconduccioacuten no existe un flujo neto de materia Cuando el medio considerado esun fluido si existe un gradiente de temperaturas esto haraacute que en muchoscasos exista una notable diferencia de densidad Por tanto existiraacute un flujo de

materia debido a las fuerzas de flotacioacuten que llevaraacute asociado un flujo deenergiacutea de tipo conveccioacuten natural Tambieacuten existe la conveccioacuten forzada queal igual que la natural es debida a la energiacutea asociada a los fluidos enmovimiento Pero en este caso la energiacutea comunicada para poner enmovimiento al fluido se logra mediante dispositivos mecaacutenicos Ademaacutes de laconveccioacuten tambieacuten se presentaraacute transmisioacuten de energiacutea por conduccioacutenpero eacutesta es de mucha menor importancia De modo general en los mediosfluidos la transmisioacuten de energiacutea se estudia como un fenoacutemeno de conveccioacutenenglobando la conveccioacuten y conduccioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 769

Operaciones Unitarias de Transferencia de Masa Calor Cantidad deMovimiento y Calor-Masa

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 869

Las operaciones de transferencia de materia estaacuten controladas por la difusioacuten de un

componente en el seno de una mezcla

De otro lado en las operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento se

estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases cuya velocidad es distinta

Es importante recordar que las operaciones unitarias de transmisioacuten de calor estaacuten

controladas por los gradientes de temperatura

Por uacuteltimo las operaciones unitarias de transferencia simultaacutenea de masa y calor se

presentan cuando existe a la vez un gradiente de concentracioacuten y de temperatura

Interaccioacuten Aire - Agua

Las operaciones en las que existe una interaccioacuten aire-agua estaacuten basadas enla transferencia de materia entre dos fases estando presentes doscomponentes Se supone que la fase liacutequida estaacute constituida por agua puramientras que la fase gaseosa estaraacute formada por un gas inerte que contienevapor de agua Se considera que la transferencia de materia tiene lugar exclusivamente en fase gas pudiendo el vapor de agua pasar de la interfase alseno del gas o bien de esta interfase al seno del liacutequido daacutendose en cualquier caso en el sentido normal a la superficie Los mecanismos de transferenciainvolucrados en estos procesos son una combinacioacuten de transporte turbulento ydifusioacuten Al existir un cambio de fase la transferencia de materia vaacompantildeada de una transmisioacuten de calor La interaccioacuten aire-agua se aplica en

diferentes procesos pudieacutendose destacar como los maacutes relevantes elacondicionamiento de aire y el enfriamiento de agua por evaporacioacuten Las

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 7: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 769

Operaciones Unitarias de Transferencia de Masa Calor Cantidad deMovimiento y Calor-Masa

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 869

Las operaciones de transferencia de materia estaacuten controladas por la difusioacuten de un

componente en el seno de una mezcla

De otro lado en las operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento se

estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases cuya velocidad es distinta

Es importante recordar que las operaciones unitarias de transmisioacuten de calor estaacuten

controladas por los gradientes de temperatura

Por uacuteltimo las operaciones unitarias de transferencia simultaacutenea de masa y calor se

presentan cuando existe a la vez un gradiente de concentracioacuten y de temperatura

Interaccioacuten Aire - Agua

Las operaciones en las que existe una interaccioacuten aire-agua estaacuten basadas enla transferencia de materia entre dos fases estando presentes doscomponentes Se supone que la fase liacutequida estaacute constituida por agua puramientras que la fase gaseosa estaraacute formada por un gas inerte que contienevapor de agua Se considera que la transferencia de materia tiene lugar exclusivamente en fase gas pudiendo el vapor de agua pasar de la interfase alseno del gas o bien de esta interfase al seno del liacutequido daacutendose en cualquier caso en el sentido normal a la superficie Los mecanismos de transferenciainvolucrados en estos procesos son una combinacioacuten de transporte turbulento ydifusioacuten Al existir un cambio de fase la transferencia de materia vaacompantildeada de una transmisioacuten de calor La interaccioacuten aire-agua se aplica en

diferentes procesos pudieacutendose destacar como los maacutes relevantes elacondicionamiento de aire y el enfriamiento de agua por evaporacioacuten Las

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 8: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 869

Las operaciones de transferencia de materia estaacuten controladas por la difusioacuten de un

componente en el seno de una mezcla

De otro lado en las operaciones unitarias de transporte de cantidad de movimiento se

estudian los procesos en que se ponen en contacto dos fases cuya velocidad es distinta

Es importante recordar que las operaciones unitarias de transmisioacuten de calor estaacuten

controladas por los gradientes de temperatura

Por uacuteltimo las operaciones unitarias de transferencia simultaacutenea de masa y calor se

presentan cuando existe a la vez un gradiente de concentracioacuten y de temperatura

Interaccioacuten Aire - Agua

Las operaciones en las que existe una interaccioacuten aire-agua estaacuten basadas enla transferencia de materia entre dos fases estando presentes doscomponentes Se supone que la fase liacutequida estaacute constituida por agua puramientras que la fase gaseosa estaraacute formada por un gas inerte que contienevapor de agua Se considera que la transferencia de materia tiene lugar exclusivamente en fase gas pudiendo el vapor de agua pasar de la interfase alseno del gas o bien de esta interfase al seno del liacutequido daacutendose en cualquier caso en el sentido normal a la superficie Los mecanismos de transferenciainvolucrados en estos procesos son una combinacioacuten de transporte turbulento ydifusioacuten Al existir un cambio de fase la transferencia de materia vaacompantildeada de una transmisioacuten de calor La interaccioacuten aire-agua se aplica en

diferentes procesos pudieacutendose destacar como los maacutes relevantes elacondicionamiento de aire y el enfriamiento de agua por evaporacioacuten Las

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 9: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 969

operaciones de humidificacioacuten y deshumidificacioacuten de aire se basan en elacondicionamiento de aire utilizado en los procesos de conservacioacuten dealimentos Ademaacutes las operaciones de secado de alimentos se basan en lainteraccioacuten entre aire-agua en la que el agua contenida en el alimento setransfiere al aire en forma de vapor

APLICACIONES AGROINDUSTRIALES E INDUSTRIALES DE LATRANSFERENCIA DE MASA

SECADO DE FRUTAS Y VEGETALES

La fruta seca es un producto que se obtiene del secado realizado a diversas

frutas especiales propensas a este proceso para extraerle el agua debido aque eliminando esta al maacuteximo se preserva ya que no hay medio para quecrezcan bacterias o hongos Se llega a reducir el contenido de humedad enel cuerpo de la misma hasta llegar a un 20 del peso Este proceso dedeshidratacioacuten tiene dos finalidades que son 1) aumentar sus posibilidadesde preservacioacuten 2) reforzar el sabor de las frutas sometidas a esteprocedimiento Se las puede considerar como un simple aperitivo o inclusoalgunas cocinas del mundo las suelen emplear como ingredientes en laelaboracioacuten de algunos platos

El proceso de secado de estas frutas destruye alguna cantidad de vitaminaC es por esta razoacuten por la que el consumo de este producto procesadotiene un menor contenido de esta vitamina que el de la fruta fresca Algunas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 10: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1069

frutas se secan con algunas trazas de dioacutexido de azufre para darle alguacutencolor llamativo es el caso de los melocotones

Figura 3 Fruta seca

OBTENCIOacuteN DE LADRILLOS

El secado es una de las fases maacutes delicadas del proceso de produccioacuten deladrillos De esta etapa depende en gran parte el buen resultado y calidaddel material maacutes que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras Elsecado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase demoldeado para de esta manera poder pasar a la fase de coccioacuten

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos Aveces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior delsecadero y otras veces es el material el que circula por el interior delsecadero sin inducir corrientes de aire Lo maacutes normal es que la eliminacioacutendel agua del material crudo se lleve a cabo insuflando superficialmente almaterial aire caliente con una cantidad de humedad variable

Act 3 Reconocimiento Unidad 1

Transferencia de materia Ley de Fick de la difusioacuten

A continuacioacuten se presenta la ley de Fick de la difusioacuten referente al

movimiento de una sustancia a traveacutes de una mezcla binaria debida a laexistencia de un gradiente de concentracioacuten El movimiento de una sustancia

en el seno de una mezcla binaria desde puntos de elevadas concentraciones

a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente La difusioacuten de un

componente debida a la existencia de un gradiente de concentracioacuten recibe el

nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros tipos de difusioacuten seguacuten

sea la propiedad que confiere el movimiento al componente de la mezclaasiacute si es debida a un gradiente de presioacuten se trata de difusioacuten de presioacuten si

es debida a un gradiente teacutermico la difusioacuten es teacutermica cuando existe unadesigualdad de fuerzas externas que provoca dicho movimiento se trata de

difusioacuten forzada

Para ello se considera una mezcla binaria de componentes A y B de forma

que la difusioacuten de uno de ellos es debida a la existencia de un gradiente de

concentracioacuten del componente considerado Asiacute como para la transferencia

de cantidad de movimiento y de energiacutea se definiacutean la viscosidad yconductividad teacutermica como factores de proporcionalidad entre la densidad

de flujo de cantidad de movimiento y el gradiente de velocidad para laviscosidad (ley de Newton de la viscosidad) y entre la densidad de flujo de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 11: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1169

calor y el gradiente de temperatura para la conductividad teacutermica (ley de

Fourier de la conduccioacuten de calor) de modo anaacutelogo se define la difusividadDAB = DBA en una mezcla binaria como el factor de proporcionalidad entre la

densidad de flujo de materia y el gradiente de concentracioacuten seguacuten laecuacioacuten

que es la primera ley de Fick de la difusioacuten para la densidad de flujo molarEl signo negativo expresa que esta difusioacuten tiene lugar desde zonas de mayor

a menor concentracioacuten

Cuando la concentracioacuten global es constante o bien si no existe reaccioacuten

quiacutemica o cuando existiendo reaccioacuten quiacutemica no hay variacioacuten en elnuacutemero de moles la ecuacioacuten anterior se puede transformar en

De todas las posibles expresiones de la primera ley de Fick de la difusioacuten

una de las que tiene mayor importancia es la relativa a la densidad de flujo

molar en ejes fijos o estacionarios

Se observa que NA es la resultante de dos magnitudes vectoriales XA (NA +

NB) que es la densidad de flujo molar por transporte convectivo resultado

del movimiento global del fluido y de

debido al transporte molecular seguacuten se ha definido JA

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 12: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 13: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1369

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 14: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1469

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 15: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 16: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1669

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 17: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1769

Act 4 Leccioacuten Evaluativa 1El movimiento de una sustancia en el seno de una mezcla binaria desdepuntos de elevadas concentraciones a otros de maacutes bajas se puede intuir faacutecilmente

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia demasa puede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o

advectivo Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado entre dos puntos del sistema se produce la transferencia demasa por flujo molecular Sin embargo cuando toda la masa se muevedesde un punto hacia el otro la transferencia se produce por flujo advectivoSeguacuten la naturaleza fiacutesica del medio considerado pueden presentarsediferentes situaciones en las que la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos de transporte considerados

a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo

Pero este tipo de problema se estudia como transporte de cantidad demovimiento y no de materia

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 18: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1869

b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medioes un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujomolecular siendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si seconsidera un vaso de precipitado que se llena de agua y en el que seintroduce un cristal de un colorante en el fondo del vaso Se observaraacute que

el cristal se disuelve paulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues laconcentracioacuten en los alrededores del cristal es superior a las de otras zonasEsta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

c) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten y el medio es un fluido quese mueve en reacutegimen laminar la transferencia de materia se realiza por losdos mecanismos

La difusioacuten de un componente debida a la existencia de un gradiente deconcentracioacuten recibe el nombre de difusioacuten ordinaria Ademaacutes existen otros

tipos de difusioacuten seguacuten sea la propiedad que confiere el movimiento alcomponente de la mezcla asiacute si es debida a un gradiente de presioacuten setrata de difusioacuten de presioacuten si es debida a un gradiente teacutermico la difusioacutenes teacutermica cuando existe una desigualdad de fuerzas externas que provocadicho movimiento se trata de difusioacuten forzada El estudio de la difusioacutenresulta maacutes complicado que en los casos de transporte de cantidad demovimiento y energiacutea pues en la difusioacuten se da el movimiento de unaespecie en el seno de mezclas En una mezcla que difunde las velocidadesde los componentes individuales son distintas debieacutendose promediar dichasvelocidades para obtener la velocidad local de la mezcla que es necesariapara poder definir las velocidades de difusioacuten

De otro lado la difusioacuten es un movimiento de soluto o de solvente donde laagitacioacuten teacutermica y la diferencia de concentracioacuten son las fuerzasimpulsoras El flujo se denomina FLUJO DIFUSIONAL

Aun cuando la rapidez de difusioacuten de gases liacutequidos y soacutelidos es diferenteen estos uacuteltimos suelen ser menores que en los primeros La transferenciade masa en los soacutelidos es muy importante en los procesos quiacutemicos ybioloacutegicos Algunos ejemplos son la lixiviacioacuten de soacutelidos como la soya yalgunos minerales metaacutelicos el secado de madera sales y alimentos la

difusioacuten y reaccioacuten cataliacutetica en catalizadores soacutelidos la separacioacuten defluidos mediante membranas la difusioacuten de gases a traveacutes de ias peliacuteculasde poliacutemeros usadas en los empaques y el tratamiento gaseoso de metalesa temperaturas elevadas

En los procesos de transporte molecular lo que nos ocupa en general es latransferencia o desplazamiento de una propiedad o entidad dada medianteel movimiento molecular a traveacutes de un sistema o medio que puede ser unfluido (gas o liacutequido) o un soacutelido Esta propiedad que se transfiere puede ser masa energiacutea teacutermica (calor) o momento lineal

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 19: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 1969

Cada moleacutecula de un sistema tiene una cantidad determinada de la masaenergiacutea teacutermica o momento lineal asociada a ella cuando existe unadiferencia de concentracioacuten de cualquiera de esas propiedades

de una regioacuten a otra adyacente ocurre un transporte neto de esa propiedad

En los fluidos diluidos como los gases donde las moleacuteculas estaacutenrelativamente alejadas entre siacute la velocidad de transporte de la propiedadseraacute relativamente alta puesto que hay pocas moleacuteculas presentes parabloquear el transporte o para interactuar En fluidos densos como losliacutequidos las moleacuteculas estaacuten proacuteximas entre siacute y el transporte o la difusioacutense realizan con maacutes lentitud En los soacutelidos las moleacuteculas estaacuten empacadasmaacutes estrechamente que en los liacutequidos y la migracioacuten molecular es aun maacutesrestringida

Has click en el siguiente enlace para ver una de las tantas aplicaciones en

las que intervienen los fenomenos de difusioacuten molecularhttpwwwyoutubecomwatchv=3xx4AUcT-D4

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 20: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 21: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2169

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 22: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2269

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 23: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2369

Operaciones unitarias de transferencia de materia

Las operaciones unitarias de transferencia de materia estaacuten controladas por ladifusioacuten de un componente en el seno de una mezcla

A continuacioacuten se realiza una breve exposicioacuten de las distintas operacionesincluidas en este grupo Destilacioacuten Separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando ladiferencia de presiones Absorcioacuten de un componente de una mezcla gaseosa por un liacutequido seguacuten lasolubilidad del gas en el liacutequido puede ser con o sin reaccioacuten quiacutemica Elproceso contrario es la desorcioacuten Extraccioacuten Se basa en la disolucioacuten de una mezcla (liacutequida o soacutelida) en undisolvente selectivo Puede ser Liacutequido-Liacutequido o Soacutelido-Liacutequido Esta uacuteltimatambieacuten se la denomina Lavado Lixiviacioacuten etc Adsorcioacuten Tambieacuten denominada Sorcioacuten Consiste en la eliminacioacuten de uno omaacutes componentes de un fluido (liacutequido o gas) por retencioacuten en la superficie deun soacutelido Intercambio Ioacutenico Sustitucioacuten de uno o varios iones de una disolucioacuten por otros del agente intercambiador

Transferencia de materia

Para estudiar el mecanismo de transporte de materia puede suponerse uncomponente cualquiera de la materia considerada que se transfiere de unpunto a otro del sistema que se estaacute estudiando Esta transferencia de masapuede tener lugar seguacuten dos mecanismos por flujo molecular o advectivoCuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente consideradoentre dos puntos del sistema se produce la transferencia de masa por flujomolecular Sin embargo cuando toda la masa se mueve desde un punto hacia

el otro la transferencia se produce por flujo advectivo Seguacuten la naturalezafiacutesica del medio considerado pueden presentarse diferentes situaciones en lasque la transferencia de materia se realiza por uno o los dos mecanismos detransporte considerados Algunos de ellos se describen a continuacioacuten a) Cuando no existe un gradiente de concentracioacuten del componenteconsiderado si el medio es fluido soacutelo puede haber transporte advectivo Peroeste tipo de problema se estudia como transporte de cantidad de movimiento yno de materia b) Cuando existe un gradiente de concentracioacuten del componente y el medio es

un fluido en reposo la transferencia de materia se realiza por flujo molecularsiendo debida uacutenicamente a la difusioacuten molecular Asiacute si se considera un vaso

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 24: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2469

de precipitado que se llena de agua y en el que se introduce un cristal de uncolorante en el fondo del vaso Se observaraacute que el cristal se disuelvepaulatinamente difundieacutendose en todo el vaso pues la concentracioacuten en losalrededores del cristal es superior a las de otras zonas Esta difusioacuten tiene lugar hasta que se llega al equilibrio

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 25: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2569

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 26: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2669

Extraccioacuten soacutelido-liacutequido

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido es una operacioacuten baacutesica cuya finalidad es laseparacioacuten de uno o maacutes componentes contenidos en una fase soacutelidamediante la utilizacioacuten de una fase liacutequida o disolvente El componente o

componentes que se transfieren de la fase soacutelida a la liacutequida recibe el nombrede soluto mientras que el soacutelido insoluble se denomina inerte

La extraccioacuten soacutelido-liacutequido recibe distintos nombres seguacuten la finalidad delproceso asiacute se le conoce tambieacuten como lixiviacioacuten lavado percolacioacuten etcEn la bibliografiacutea anglosajona se encuentra frecuentemente descrita bajo elnombre de laquoleachingraquo o laquosolvent extractionraquo La finalidad de esta operacioacutenpuede ser diversa pues en algunos casos es necesario eliminar alguacutencomponente no deseable de un soacutelido mediante disolucioacuten con un liacutequidodenominaacutendose lavado a este proceso de extraccioacuten Sin embargo en otroscasos se desea obtener un componente valioso que estaacute contenido en unsoacutelido disolvieacutendolo con un liacutequido denominaacutendose a esta operacioacutenlixiviacioacuten El teacutermino percolacioacuten se refiere al modo de operar vertido de unliacutequido sobre un soacutelido maacutes que al objetivo perseguido La forma en que elsoluto esteacute contenido en el soacutelido inerte puede ser diversa Asiacute puede ser unsoacutelido disperso en el material insoluble o estar recubriendo su superficieTambieacuten puede tratarse de un liacutequido que esteacute adherido o retenido en el soacutelidoo bien estar contenido en su estructura molecular

Aplicaciones importantes de la extraccioacuten soacutelido-liacutequido en la industriaalimentaria son extraccioacuten de aceites y grasas animales y vegetales lavado de

precipitados obtencioacuten de extractos de materias animales o vegetalesobtencioacuten de azuacutecar fabricacioacuten de teacute y cafeacute instantaacuteneo entre otras Este tipode operaciones se lleva a cabo en una sola o muacuteltiples etapas Una etapa esuna unidad de equipo en la que se ponen en contacto las fases durante untiempo determinado de forma que se realiza la transferencia de materia entrelos componentes de las fases y va aproximaacutendose al equilibrio a medida quetranscurre el tiempo Una vez alcanzado el equilibrio se procede a laseparacioacuten mecaacutenica de las fases En realidad es difiacutecil que en una etapa sellegue al equilibrio por lo que para el caacutelculo de las etapas reales es precisodefinir la eficacia Para una etapa es el cociente entre el cambio en lacomposicioacuten que se logra realmente y el que deberiacutea haber tenido lugar en una

situacioacuten de equilibrio bajo las condiciones de trabajo

Las formas de operacioacuten utilizadas en los procesos de extraccioacuten pueden ser en continuo o en discontinuo En discontinuo puede utilizarse una etapa simpleo bien muacuteltiples etapas con disolvente nuevo en cada etapa o encontracorriente Una etapa simple consta de un mezclador con agitacioacuten dondese ponen en contacto el soacutelido y el disolvente durante un cierto tiempo decontacto A continuacioacuten se lleva a un separador donde se obtienen las fasesextracto y refinado despueacutes de un cierto tiempo de reposo No siempre seutilizan dos equipos sino que en uno solo se pueden realizar las dos etapas deextraccioacuten y separacioacuten denominaacutendose extractor a este tipo de equipo

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 27: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2769

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 28: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2869

Act 5 Quiz 1

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 29 de marzo de 2012 1049

Completado el jueves 29 de marzo de 2012 1115

Tiempo empleado 25 minutos 55 segundos

Continuar

1

Si una membrana disminuye a la mitad su espesor latransferencia de masa se reduce a la mitad PORQUE laresistencia a la difusioacuten tambieacuten disminuye a la mitad

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 29: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 2969

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

2

iquestCuaacutel es el potencial o fuerza impulsora para que se de latransferencia de masa y cuaacutel es el modelo mas aceptado

para describirla

Seleccione una respuesta

a La temperatura y el modelo de Fourier

b La concentracioacuten y el modelo de FicK

c El tiempo y el modelo de Fourier

d La temperatura y el modelo de Fick

3La transferencia de masa disminuye con

1) El aumento de la longitud

2) La reduccioacuten en la longitud

3) El decremento del gradiente de temperatura

4) El aumento del aacuterea

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 30: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3069

4

iquestCuacuteantas sustancias como miacutenimo se ven involucradas en

la absorcioacutenSeleccione una respuesta

a 1

b 3

c 2

d 4

5

La primera ecuacioacuten de Fick se debe integrar sobre lalongitud del gradiente deconcentracioacuten PORQUE estaacute varia siempre linealmente conla posicioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

6

Dado que la difusioacuten es un fenoacutemeno instantaacuteneoesta NO necesitaraacute un tiempo muy prolongado para llegar ala concentracioacuten de equilibrio PORQUE Los segundosminutos horas o antildeos que se necesitan para llegar alequilibrio dependeraacuten de las condiciones del sistema

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 31: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3169

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

7

Para transferir maacutes raacutepido la materia en un alimento

durante un proceso productivo este se debe

1) Dividir en trozos

2) Poner en un zona de baja concentracioacuten

3) Poner en un recipiente cerrado

4) Agrupar para tener una gran masa con maacutes aacuterea total

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 1 y 2 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

El comportamiento del perfil de concentracioacuten en estadoestable dentro de un material es

Seleccione una respuesta

a Exponencial

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 32: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3269

b Polinomial

c Logariacutetmico

d Lineal

9

La transferencia de masa por absorcioacuten se incrementa

Seleccione una respuesta

a Disminuyendo el coeficiente de transferencia de masa

b Aumentando la concentracioacuten del solvente

c En paralelo

d En contracorriente

10

La adsorcioacuten se da para un proceso que involucre

1) Gases

2) Liacutequidos

3) Soacutelidos

4) Liacutequidos y soacutelidos

Seleccione una respuestaa Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 2 y 4 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

11

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 33: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3369

De acuerdo con la tabla anterior es de esperar que paracuando XB = 02383 la inecuacioacuten que representa mejor ala D AB sea

Seleccione una respuesta

a 1146 DAB 1291˂ ˂

b DAB gt 1146

c DAB 1007˂

d 1291 DAB 1146˂ ˂

12

La transferencia de masa es

Seleccione una respuestaa Directa e indirectamente proporcional a la concentracioacuten y a la distancia

respectivamente

b Indirectamente proporcional a la distancia y la concentracioacuten

c Directamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

d Directa e indirectamente proporcional a la distancia y a la concentracioacuten

respectivamente

13

La segunda ley de Fick tiene la capacidad maacutexima de hacer el anaacutelisis de transferencia de masa en estadotransitorio PORQUE este modelo tiene en cuenta el tiempode proceso en cualquier dimensioacuten una dos o tresdimensiones

Seleccione una respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 34: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3469

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacutenCORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

14

La difusioacuten molecular puede definirse como la

Seleccione una respuestaa Que se presenta en los materiales en reposo

b Que se presenta en los materiales en movimiento

c Transferencia de moleacuteculas en forma de calor

d Transferencia de moleacuteculas individuales a traveacutes de un fluido por medio de los

desplazamientos individuales y desordenados de las moleacuteculas

15

Para el estudio de la absorcioacuten se utiliza la ley deHenry PORQUE la concentracioacuten depende de la presioacutenparcial del gas

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es una

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una proposicioacuten FALSA

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERA

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es una explicacioacuten

CORRECTA de la afirmacioacuten

Act 7 Reconocimiento Unidad 2

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 35: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3569

DIFUSIOacuteN

La difusioacuten molecular es un proceso extremadamente lento Eso se deducetambieacuten de los pequentildeos coeficientes de difusioacuten de la tabla siguientetomada del Kane y Sternheim

EXTRACCIOacuteN1

La Extraccioacuten Liacutequido-Liacutequido es junto a la destilacioacuten la operacioacuten baacutesicamaacutes importante en la separacioacuten de mezclas homogeacuteneas liacutequidas Consiste

en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante sutransferencia a otro disolvente insoluble o parcialmente insoluble en elprimero La transferencia de materia se consigue mediante el contactodirecto entre las dos fases liacutequidas Una de las fases es dispersada en la otrapara aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de materiatransferida

En una operacioacuten de extraccioacuten liacutequido-liacutequido se denomina alimentacioacuten a ladisolucioacuten cuyos componentes se pretende separar disolvente de extraccioacutenal liacutequido que se va a utilizar para separar el componente deseado refinadoa la alimentacioacuten ya tratada y extracto a la disolucioacuten con el soluto

recuperado

Factores que afectan la extraccioacuten

bull Composicioacuten de la alimentacioacuten temperatura presioacuten y velocidad deflujo

bull El grado de separacioacuten deseado

bull Eleccioacuten del disolvente

bull Temperatura y presioacuten de operacioacuten

bull La formacioacuten de emulsiones y espumas

Criterio de seleccioacuten del solvente

bull Factor de separacioacuten altobull Coeficiente de distribucioacuten alto

bull Solventes altamente insolubles

bull Faacutecil de recuperar

bull Diferencias de densidad entre las fases que se forman

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 36: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3669

bull Tensioacuten superficial alta para evitar dispersioacuten de las fases

bull Estable quiacutemicamente e inerte con los demaacutes componentes

bull Viscosidad Pv Pto de congelacioacuten bajos para facilitar manejo

bull No toxico no inflamable barato y de faacutecil acceso

1httpwwwecuredcuindexphpExtracciC3B3n_LC3ADquidoLC3ADquidoCriterio_de_selecciC3B3n_del_solvente gt

1 En concordancia con la informacioacuten anterior es de esperar que eloxiacutegeno

Su respuesta

Difunda maacutes lento en el agua

CORRECTO

2 La eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de un agua residual) fueasignada a un estudiante de ingenieriacutea Eacuteste consideroacute la extraccioacutenliacutequido-liacutequido como una alternativa En un laboratorio realizoacute laextraccioacuten mediante la mezcla de una concentracioacuten conocida delsoluto con el solvente de extraccioacuten en un embudo de separacioacutenDespueacutes de agitar y permitir suficiente tiempo para alcanzar elequilibrio las 2 fases (acuosa y orgaacutenica) se separan Para

seleccionar un solvente apropiado es conveniente tener en cuentauno de los siguientes criterios

Su respuesta

Facilidad de recuperacioacuten del solvente

CORRECTO

3 El coeficiente de difusioacuten (DAB) indica la facilidad con que uncomponente determinado se transfiere en una mezcla El DAB parauna mezcla binaria es funcioacuten de la

Su respuesta

Temperatura presioacuten y la composicioacuten

CORRECTO

Absorcioacuten

Es la operacioacuten unitaria que consiste en la separacioacuten de uno o mascomponentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 37: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3769

con el cual forma solucioacuten (un soluto A o varios solutos se absorben de lafase gaseosa y pasan a la liacutequida) Este proceso implica una difusioacutenmolecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a traveacutes delgas B que no se difunde y estaacute en reposo hacia un liacutequido C tambieacuten enreposo Un ejemplo es la absorcioacuten de amoniaco A del aire B por medio de

agua liacutequida C Al proceso inverso de la absorcioacuten se le llamaempobrecimiento o desorcioacuten cuando el gas es aire puro y el liacutequido es aguapura el proceso se llama deshumidificacioacuten la deshumidificacioacuten significaextraccioacuten de vapor de agua del aire

En la absorcioacuten hay que tener en cuenta el grado de solubilidad de un gas enun liacutequido Se usa generalmente la ley de Henry para relacionar la presioacutenparcial del soluto en el gas y su concentracioacuten en el liacutequido p = kc

Para lograr que el soluto gaseoso se mueva de la fase gaseosa a la liacutequidase hace que la torre de absorcioacuten opere a contracorriente

Figura 2 Torre de absorcioacuten

El potencial de transferencia de masa estaacute representado por la diferencia deconcentraciones del soluto en el seno de cada faseNA= K (ΔC)

NA de moles del componente A que se transfieren por unidad de aacuterea y por unidad de tiempoC Diferencia de concentracioacuten o potencialk Coeficiente de transferencia de masa que es funcioacuten del sistema y de lageometriacuteaPara maximizar NA debemos se debe aumentar C que se logra con laoperacioacuten a contracorriente Aumentar K que se logra disminuyendo en anchode la peliacutecula manteniendo condiciones de flujo turbulento para el gas y el

liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 38: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3869

4 El proceso de absorcioacuten se da de

Su respuesta

Gases a liacutequidos

Respuesta correcta

5 Para que se de la absorcioacuten se necesitan

Su respuesta 3 elementos

Respuesta correcta

Extraccioacuten

La extraccioacuten es la teacutecnica empleada para separar un producto orgaacutenico de unamezcla de reaccioacuten o para aislarlo de sus fuentes naturales Puede definirsecomo la separacioacuten de un componente de una mezcla por medio de undisolventeEn la praacutectica es muy utilizada para separar compuestos orgaacutenicosde las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran Elprocedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgaacutenico inmiscible conel agua y dejar separar ambas capas Los distintos solutos presentes sedistribuyen entre las fases acuosas y orgaacutenica de acuerdo con sus

solubilidades relativas

De este modo las sales inorgaacutenicas praacutecticamente insolubles en losdisolventes orgaacutenicos maacutes comunes permaneceraacuten en la fase acuosamientras que los compuestos orgaacutenicos que no forman puentes dehidroacutegeno insolubles en agua se encontraraacuten en la orgaacutenica

Los diferentes tipos de extraccioacuten dependen de la fase de extraccioacuten ya sealiacutequido-liacutequido o soacutelido-liacutequido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 39: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 3969

Figura 3 Dispositivos para la extraccioacuten

6 La extraccioacuten se realiza entre

Su respuesta Liacutequidos-Liacutequidos

Respuesta correcta7 El principio de extraccioacuten se basa la separacioacuten de un componente

por medio de un

Su respuesta

Solvente

Respuesta correcta

Difusioacuten molar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 40: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4069

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 41: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4169

Fuente httpwww2uahesgifadocumentosFATransparencias_FAtema4_fapdf

ltplt a=gtalign=justifygtltpltgt

8 El azuacutecar invertido se obtiene mediante la hidroacutelisis del azuacutecar

comuacuten (sacarosa) Estaacute hidroacutelisis se realiza en un tanque como elque muestra la figura maacutes adelante Inicialmente se carga el tanquecon agua luego de lo cual se adiciona el azuacutecar Se sabe que laconcentracioacuten del azuacutecar es funcioacuten de la altura a la cual se toma lamuestra Experimentalmente se determinoacute que la concentracioacutensigue aproximadamente la siguiente ecuacioacuten

CA = [1(5z + 20)] + 015 en dondez = Altura medida desde el fondo del tanque en cm

CA = Concentracioacuten del azuacutecar en mollDatos teacutecnicos del tanque

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 42: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4269

Capacity 48 litreФ x h = 341 x 675 mmMaterial Stainless steelDatos solucioacuten acuosaDAB = 48 x 10-6 cm2s

Recuerde que (dnAdt)z = - DABS(partCApartz)

Con base en la informacioacuten anterior el flujo molar relativo [mols] de azuacutecar quese difunde en la mitad del tanque es

Su respuesta

615 x 10-10

CORRECTO

9 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de unamuestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbanciade la solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten conMIBK Cloroformo y Tolueno se resumen a continuacioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 43: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4369

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observaextraccioacuten significativa con eacutel

Su respuesta

MIBK

CORRECTO

Extraccioacuten

10La extraccioacuten liacutequido-liacutequido es una operacioacutenunitaria mediante la cual

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 44: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4469

Su respuesta

El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo encontacto con otro disolvente liacutequido que es relativamente

inmiscible en la solucioacuten

Correcto

Act 8 Leccioacuten Evaluativa 2

Cristalizacioacuten

Es la formacioacuten de soacutelidos cristalinos a partir de soluciones sobresaturadas cuaacutelpodriacutea darse a partir de un gas La cristalizacioacuten es un proceso que se emplea en

quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida Se handesarrollado diferentes teacutecnicas al respecto Algunas de ellas son

bull Enfriamiento de una disolucioacuten concentrada

La mayoriacutea de los soacutelidos son maacutes solubles a temperaturas altas que a bajas Si seprepara una disolucioacuten concentrada a alta temperatura y se enfriacutea se forma unadisolucioacuten sobresaturada que es aquella que tiene momentaacuteneamente maacutessoluto disuelto que el admisible por la disolucioacuten a esa temperatura en condicionesde equilibrio

bull Cambio del disolvente

Preparando una disolucioacuten concentrada de una sustancia en un buen disolvente yantildeadiendo un disolvente que es miscible con el primero el componente principaldel soacutelido disuelto empieza a precipitar y las aguas madres se enriquecenrelativamente en las impurezas Por ejemplo puede separarse aacutecido benzoico deuna disolucioacuten de eacuteste en acetona agregando agua

bull Evaporacioacuten de disolvente

De manera anaacuteloga evaporando el disolvente de una disolucioacuten se puedeconseguir que empiecen a cristalizar los soacutelidos que estaban disueltos cuando sealcanzan los liacutemites de sus solubilidades Este meacutetodo ha sido utilizado durantemilenios en la fabricacioacuten de sal a partir de salmuera o agua marina

bull Sublimacioacuten

En algunos compuestos la presioacuten de vapor de un soacutelido puede llegar a ser lobastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sinalcanzar su punto de fusioacuten (sublimacioacuten) Los vapores formados condensan enzonas maacutes friacuteas ofrecidas por ejemplo en forma de un dedo friacuteo pasandohabitualmente directamente del estado gaseoso al soacutelido (sublimacioacuten regresiva)

separaacutendose de esta manera de las posibles impurezas Siguiendo este

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 45: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4569

procedimiento se pueden obtener soacutelidos puros de sustancias que subliman confacilidad como la cafeiacutena el azufre elemental el aacutecido saliciacutelico el yodo etc

Los equipos utilizados industriales para este proceso son

- Cristalizadores de tanque

- Cristalizadores evaporadores

- Cristalizadores de vaciacuteo

1 La evaporacioacuten del disolvente se logra calentando

Su respuesta

La solucioacuten

Respuesta correcta porque esto se da en la sublimacioacuten y no en la evaporacioacuten

2 La cristalizacioacuten se puede presentar en

Su respuesta

Liacutequidos

Respuesta correcta Debido a que tambieacuten puede presentarse en gases

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 46: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4669

3 La cristalizacioacuten es una operacioacuten unitaria PORQUE se fundamenta en quealgunas sustancias tienen la propiedad de generar cristales como agregacioacuten demateria sobre un nuacutecleo que se forma al sobresaturarse la solucioacuten

Su respuesta

B si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

SECADO

Muchos productos soacutelidos tienen que ser secados antes de ser almacenadosembalados o distribuidos El secado es el retiro del agua o de cualquier disolventeorgaacutenico calentando el soacutelido con una corriente relativamente seca de gas

(generalmente un gas con una presioacuten parcial baja de vapor de agua) que toma lahumedad del soacutelido mojado puesto que la presioacuten parcial del agua en la superficieseraacute la presioacuten de vapor de agua a la temperatura de la superficie

El secado es un proceso de por lo menos dos (2) etapas

middot Secado a velocidad constante El soacutelido enteramente mojado en su superficie essecado simplemente por evaporacioacuten del agua en la corriente de gas caliente

middot Secado a velocidad dependiente del tiempo Cuando aparecen aacutereas secas en lasuperficie del soacutelido el agua contenida en los intersticios no puede difundir a la

superficie tan raacutepidamente como eacutesta es secada por la corriente de gas

Los secadores utilizados en la industria pueden ser

middot Discontinuos El maacutes comuacuten es el de bandejas en los que el aire caliente puedepasar a traveacutes de la bandeja o sobre ellas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 47: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4769

Figura 3Secador Continuo

middot Continuos Por lo general son tambores o bandas transportadoras inclinados quese mueven El movimiento lento hace que el material mojado baje a traveacutes de losgases calientes en los equipos que operan a contracorriente Asiacute se logra que elsoacutelido exponga un aacuterea superficial grande al secado

4 La etapa de secado a velocidad constante se da por evaporacioacutenSu respuesta VerdaderoRespuesta correcta Ya que en esta etapa el material esta sobresaturado dehumedad y es faacutecil que se evapore agua de la superficie

5 La temperatura de secado depende de la presioacuten de vapor del aguaSu respuesta En la superficie

Respuesta correcta Dado que esta es una condicioacuten para que se de la

evaporacioacuten sobre todo en la primera etapa que es un proceso evaporativo avelocidad constante

6 Uno de los motivos para el secado de los alimentos esSu respuesta Conservar algunas de sus propiedades organoleacutepticasCorrecto

LIOFILIZACIONLa Liofilizacioacuten es un proceso de secado mediante sublimacioacuten que se ha

desarrollado con el fin de reducir las peacuterdidas de los compuestos responsables del

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 48: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4869

sabor y el aroma en los alimentos los cuales se afectan en gran medida durantelos procesos convencionales de secadoLa liofilizacioacuten involucra varias etapas

bull Congelacioacuten (y acondicionamiento en algunos casos) a bajas temperaturas

bull Secado por sublimacioacuten del hielo (o del solvente congelado) del productocongelado generalmente a muy baja presioacutenbull Almacenamiento del producto seco en condiciones controladas

Generalmente al liofilizar adecuadamente un material se puede almacenar por periacuteodos muy largos con reducciones muy bajas de sus caracteriacutesticas

organoleacutepticas fiacutesicas quiacutemicas y bioloacutegicas

La congelacioacuten del material

Cada producto debe congelarse de una manera tal que garantice que sufriraacute pocasalteraciones en el proceso posterior de sublimacioacuten Se debe conocer conprecisioacuten

bull La temperatura en la que ocurre la maacutexima solidificacioacutenbull La velocidad oacuteptima de enfriamientobull La temperatura miacutenima de fusioacuten incipiente

Se busca que el producto ya congelado tenga una estructura soacutelida sin intersticiosen los que haya liacutequido concentrado para propiciar que todo el secado ocurra por sublimacioacuten En los alimentos se pueden obtener distintas mezclas de estructurasluego de la congelacioacuten que incluyen cristales de hielo euteacutecticos mezclas deeuteacutecticos y zonas viacutetreas amorfas Estas uacuteltimas son propiciadas por la presenciade azuacutecares alcoholes cetonas aldehiacutedos y aacutecidos asiacute mismo como por las altasconcentraciones de soacutelidos en el producto inicial

El secado por sublimacioacuten

El proceso de secado como tal puede ocurrir o no a bajas presiones pero en talescondiciones es mucho mas eficiente el proceso difusivo El paso de hielo a vapor

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 49: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 4969

requiere gran cantidad de energiacutea que suministrada en alto vaciacuteo pues la interfasede secado se mueve hacia el interior de la muestra y el calor tiene que atravesar capas congeladas (sistemas liofilizados en bandeja sin granular) o secas (engranulados) generaacutendose un considerable riesgo de fusioacuten del material intersticialo quemar la superficie del producto que ya estaacute seco

8 En el proceso de liofilizacioacuten primero se debe secar el producto antes deSu respuesta EnfriarloRespuesta correcta Porque el proceso se debe dar en orden contrario primero secongela y luego se seca por medio de un baja de presioacuten del sistema

9 El principal objetivo de la liofilizar es la conservacioacuten sin la peacuterdidadeSu respuesta SaboresRespuesta correcta Debido a que este es una caracteriacutestica delproceso que lo aventaja del secado tradicional

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es una operacioacuten unitaria que consiste en laeliminacioacuten de agua de un alimento fluido mediante vaporizacioacuten o

ebullicioacuten Son varios los alimentos que se obtienen en forma desoluciones acuosas y que para facilitar su conservacioacuten y transportese concentran en una etapa de eliminacioacuten de agua Esta eliminacioacutenpuede realizarse de diferentes formas aunque es la evaporacioacuten unode los meacutetodos maacutes utilizados Los dispositivos para realizar estaeliminacioacuten de agua se denominan evaporadores Un evaporador consta esencialmente de dos caacutemaras una decondensacioacuten y otra de evaporacioacuten En la de condensacioacuten un vapor de agua se transforma en liacutequido con lo que cede su calor latente decondensacioacuten el cual es captado en la caacutemara de evaporacioacuten por elalimento del que se desea eliminar el agua El agua evaporadaabandona la caacutemara de evaporacioacuten a la temperatura de ebullicioacuten almismo tiempo que se obtiene una corriente de solucioacuten concentrada En un evaporador el caudal de vapor vivo de agua es WV mientrasque WA es el del alimento obtenieacutendose una corriente de vapor V yuna de concentrado WC El vapor desprendido V se lleva a uncondensador donde condensa Es importante resaltar que muchas

soluciones alimentarias son termolaacutebiles y pueden quedar afectadassi son expuestas a una temperatura demasiado elevada Es por ello

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 50: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5069

que en muchos casos es conveniente operar a vaciacuteo en la caacutemara deevaporacioacuten lo que hace que la temperatura de ebullicioacuten de lasolucioacuten acuosa sea menor y el fluido se vea afectado por el calor enmenor grado Si se opera a vaciacuteo es necesario disponer de un

dispositivo que lo realice Asimismo seraacute necesario que en elcondensador utilizado en la condensacioacuten del vapor desprendido en lacaacutemara de evaporacioacuten se disponga de una columna baromeacutetrica quecompense la diferencia de presiones con el exterior Se define la capacidad del evaporador (V) como la cantidad de aguaevaporada del alimento por unidad de tiempo El consumo (WV) es lacantidad de vapor de calefaccioacuten consumida por unidad de tiempo Laeconomiacutea (E) es la cantidad de disolvente evaporado por unidad devapor de calefaccioacuten

E = CapacidadConsumo = VWv10 Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten

azucarada al 5 en peso es evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de655 kg por hora Determine la cantidad de aguaevaporada [kgh] para este proceso

Su respuesta 4367Correcto

1 Cuanto maacutes elevada sea la presioacuten de operacioacuten delevaporador mayor seraacute la temperatura de ebullicioacuten PORQUE amedida que aumenta la concentracioacuten del material disuelto (por la accioacuten de la evaporacioacuten) se incrementa tambieacuten latemperatura de ebullicioacuten

Su respuesta

La afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacuten NO es unaexplicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacutenCorrecto

Act 11 Reconocimiento Unidad 3

Extraccioacuten liacutequido - liacutequido

La extraccioacuten liacutequido-liacutequido tambieacuten conocida extraccioacuten de disolvente es unproceso quiacutemico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 51: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5169

solubilidad de sus componentes entre dos liacutequidos inmiscibles Ej agua-cloroformo eacuteter-agua

El proceso de lixiviacion liacutequido-liacutequido separa dos sutancias miscibilidad opolares (yodo+agua) entre si por medio de una tercera sustancia (tetra cloruro

de carbono) que sea inmiscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no seamiscible con la sustancia de separacioacuten (agua)

Este proceso tambieacuten se le conoce como extraccioacuten liquida o extraccioacuten condisolvente sin embargo este uacuteltimo teacutermino puede prestarse a confusioacutenporque tambieacuten se aplica a la lixiviacioacuten de una sustancia soluble contenida enun soacutelido

La transferencia del componente disuelto (soluto) se puede mejorar por laadicioacuten de agentes saladores a la mezcla de alimentacioacuten o la adicioacuten deagentes formadores de complejos al disolvente de extraccioacuten En algunos

casos se puede utilizar una reaccioacuten quiacutemica para mejorar la transferenciacomo por ejemplo el empleo de una solucioacuten caacuteustica acuosa (como unasolucioacuten de hidroacutexido de sodio) para extraer fenoles de una corriente dehidrocarburos Un concepto maacutes complicado de la extraccioacuten liacutequido-liacutequido seutiliza en un proceso para separar completamente dos solutos Un disolventeprimario de extraccioacuten se utiliza para extraer uno de los solutos presentes enuna mezcla (en forma similar al agotamiento en destilacioacuten) y un disolventelavador se utiliza para depurar el extracto libre del segundo soluto (semejante ala rectificacioacuten en destilacioacuten)

Fuente httpeswikipediaorgwikiExtracciC3B3n_lC3ADquido-lC3ADquido

1 Para un estudio sobre la eliminacioacuten de un colorante orgaacutenico (de unagua residual) fue asignado a un estudiante del curso de transferenciade masa El estudiante consideroacute la extraccioacuten liacutequido-liacutequido como unaalternativa

A escala de laboratorio eacutel realiza la extraccioacuten mediante la mezcla deuna concentracioacuten conocida del soluto con el solvente de extraccioacuten en

un embudo de separacioacuten Despueacutes de agitar y permitir suficiente tiempopara alcanzar el equilibrio las dos fases (acuosa y orgaacutenica) se separanBajo la situacioacuten descrita y para seleccionar un solvente apropiado esconveniente tener en cuenta uno de los siguientes criterios

Su respuesta Facilidad de recuperacioacuten del solventeCorrecto

2 Las medidas de absorbancia son frecuentemente usadas a nivel delaboratorio ya que la absorbancia es proporcional al grosor de una

muestra y la concentracioacuten de la sustancia en estaacute La absorbancia de la

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 52: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5269

solucioacuten ldquoverde brillanterdquo antes y despueacutes de la extraccioacuten con MIBKCloroformo y Tolueno se resumen seguidamente

De acuerdo con los resultados alliacute presentados solo se observa extraccioacutensignificativa con eacutel

Su respuesta MIBKCorrecto

3 Se realiza una extraccioacuten en una sola etapa en la cual 400 kg de unasolucioacuten que contiene 35 en peso de aacutecido aceacutetico en agua se poneen contacto con 400 kg de eacuteter isopropiacutelico puro Tambieacuten se sabe queel 348 del aacutecido aceacutetico es removido y que la fraccioacuten de este aacutecidoen el extracto es de 011

Resolver algebraicamente para determinar la cantidad [kg] de extractoobtenido

Su respuesta 443Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten es la operacioacuten de separar mediante evaporizacioacuten ycondensacioacuten los diferentes componentes liacutequidos soacutelidos disueltos enliacutequidos o gases licuados de una mezcla aprovechando los diferentes puntosde ebullicioacuten (temperaturas de ebullicioacuten) de cada una de las sustancias ya que

el punto de ebullicioacuten es una propiedad intensiva de cada sustancia es decirno variacutea en funcioacuten de la masa o el volumen aunque siacute en funcioacuten de lapresioacuten

La destilacioacuten fraccionada de alcohol etiacutelico es una variante de la destilacioacutensimple que se emplea principalmente cuando es necesario separar liacutequidos conpuntos de ebullicioacuten cercanos

La principal diferencia que tiene con la destilacioacuten simple es el uso de unacolumna de fraccionamiento Eacutesta permite un mayor contacto entre los vaporesque ascienden con el liacutequido condensado que desciende por la utilizacioacuten de

diferentes platos Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (queceden) y los liacutequidos (que reciben) Ese intercambio produce un intercambio de

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 53: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5369

masa donde los liacutequidos con menor punto de ebullicioacuten se convierten en vapory los vapores con mayor punto de ebullicioacuten pasan al estado liacutequido

La destilacioacuten al vaciacuteo consiste en generar un vaciacuteo parcial dentro del sistemade destilacioacuten para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullicioacuten

normal Este tipo de destilacioacuten se utiliza para purificar sustancias inestablespor ejemplo las vitaminas

En el caso de la industria del petroacuteleo es la operacioacuten complementaria dedestilacioacuten del crudo procesado en la unidad de destilacioacuten atmosfeacuterica que nose vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacioacuten atmosfeacutericaEl vaporizado de todo el crudo a la presioacuten atmosfeacuterica necesitariacutea elevar latemperatura por encima del umbral de descomposicioacuten quiacutemica y eso en estafase del refino de petroacuteleo es indeseable

El residuo atmosfeacuterico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de

destilacioacuten atmosfeacuterica se bombea a la unidad de destilacioacuten a vaciacuteo secalienta generalmente en un horno a una temperatura inferior a los 400 degCsimilar a la temperatura que se alcanza en la fase de destilacioacuten atmosfeacuterica yse introduce en la columna de destilacioacuten Esta columna trabaja a vaciacuteo conuna presioacuten absoluta de unos 20 mm de Hg por lo que se vuelve a producir una vaporizacioacuten de productos por efecto de la disminucioacuten de la presioacutenpudiendo extraerle maacutes productos ligeros sin descomponer su estructuramolecular

En quiacutemica la destilacioacuten azeotroacutepica es una de las teacutecnicas usadas pararomper un azeoacutetropo en la destilacioacuten Una de las destilaciones maacutes comunescon un azeoacutetropo es la de la mezcla etanol-agua Usando teacutecnicas normales dedestilacioacuten el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 95

Una vez se encuentra en una concentracioacuten de 955 etanolagua loscoeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales entonces laconcentracioacuten del vapor de la mezcla tambieacuten es de 955 etanol-agua por lotanto destilar de nuevo no es efectivo Algunos usos requieren concentracionesde alcohol mayores por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolinaPor lo tanto el azeoacutetropo 955 debe romperse para lograr una mayor concentracioacuten

En uno de los meacutetodos se adiciona un material agente de separacioacuten Por ejemplo la adicioacuten de benceno a la mezcla cambia la interaccioacuten molecular yelimina el azeoacutetropo La desventaja es la necesidad de otra separacioacuten pararetirar el benceno Otro meacutetodo la variacioacuten de presioacuten en la destilacioacuten sebasa en el hecho de que un azeoacutetropo depende de la presioacuten y tambieacuten que noes un rango de concentraciones que no pueden ser destiladas sino el punto enel que los coeficientes de actividad se cruzan Si el azeoacutetropo se salta ladestilacioacuten puede continuar

Para saltar el azeoacutetropo el punto del azeoacutetropo puede moverse cambiando la

presioacuten Comuacutenmente la presioacuten se fija de forma tal que el azeoacutetropo quedecerca del 100 de concentracioacuten para el caso del etanol eacuteste se puede ubicar

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 54: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5469

en el 97 El etanol puede destilarse entonces hasta el 97 Actualmente sedestila a un poco menos del 955 El alcohol al 955 se enviacutea a unacolumna de destilacioacuten que estaacute a una presioacuten diferente se lleva el azeoacutetropo auna concentracioacuten menor tal vez al 93 Ya que la mezcla estaacute por encima dela concentracioacuten azeotroacutepica actual la destilacioacuten no se ldquopegaraacuterdquo en este punto

y el etanol se podraacute destilar a cualquier concentracioacuten necesaria

Para lograr la concentracioacuten requerida para que el etanol sirva como aditivo dela gasolina normalmente se usan barril de cedro blanco moleculares en laconcentracioacuten azeotroacutepica El etanol se destila hasta el 95 luego se hacepasar por un tamiz molecular que absorba el agua de la mezcla ya se tieneentonces etanol por encima del 95 de concentracioacuten que permitedestilaciones posteriores Luego el tamiz se calienta para eliminar el agua ypuede reutilizarse

Fuente httpeswikipediaorgwikiDestilaciC3B3n

4 La magnitud de la volatilidad relativa (αAB) de una mezcla binariadetermina su facilidad para alcanzar una separacioacuten por destilacioacuten

Establezca en cuaacutel de los siguientes casos no se lograraacute separacioacuten alguna

Su respuestaαAB = 1Correcto

5 A la separacioacuten de dos o maacutes componentes aprovechando la diferenciade presiones se le conoce como

Su respuesta RectificacioacutenCorrecto

6 La separacioacuten por destilacioacuten se recomienda cuando las volatilidadesrelativas de los componentes de una mezcla son similares y entoncespuede aprovecharse esta propiedad para efectuar la separacioacutenmediante el contacto de una fase liacutequida con una fase vapor PORQUE alcoexistir ambas hay una tendencia al equilibrio en el cual siempre seconcentran los componentes maacutes volaacutetiles en el vapor y los maacutespesados en el liacutequido

Su respuesta Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacuten VERDADERACorrecto

Secado

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 55: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5569

El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos consistente en extraer elagua de estos lo que inhibe la proliferacioacuten de microorganismos y dificulta laputrefaccioacuten El secado de alimentos mediante el sol y el viento para evitar sudeterioro ha sido practicado desde antiguo

El agua suele eliminarse por evaporacioacuten (secado al aire al sol ahumado o alviento) pero en el caso de la liofilizacioacuten los alimentos se congelan en primer lugar y luego se elimina el agua por sublimacioacuten

Las bacterias levaduras y hongos necesitan agua en el alimento para crecerEl secado les impide efectivamente sobrevivir en eacutel

Fuente httpeswikipediaorgwikiSecado

7 La praacutectica del secado de alimentos cosechados mediante diseminacioacutenen finas capas expuestas al sol se denomina secado solar abierto osecado solar natural Esta teacutecnica es utilizada en el procesado de uvahigos ciruelas granos de cafeacute cacao pimientos pimienta y arroz entreotros Este tipo de secado presenta ciertas limitaciones como son

Su respuesta Falta de control en el secado que puede dar lugar a un excesivo secado ycambios nutricionalesCorrecto

8 El secado es un meacutetodo de conservacioacuten de alimentos que inhibe laproliferacioacuten de microorganismos y dificulta la putrefaccioacuten Es asiacute comoel secado puede definirse como la

Su respuesta Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los materiales soacutelidosCorrecto

9 El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura debulbo seco) de 60 degC y un punto de rociacuteo de 267 degC

iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H Use una graacutefica dehumedad

Su respuesta 00225Correcto

10Uno de los motivos para el secado de los alimentos es

Su respuestaConservar algunas de sus propiedades organoleacutepticas

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 56: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5669

Correcto

Act 12 Leccioacuten Evaluativa 3

Cristalizacioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso por el cual se forma un soacutelido cristalino ya seaa partir de un gas un liacutequido o una disolucioacuten

La cristalizacioacuten es un proceso en donde los iones aacutetomos o moleacuteculas queconstituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales que seemplea en quiacutemica con bastante frecuencia para purificar una sustancia soacutelida

La operacioacuten de cristalizacioacuten es aquella por medio de la cual se separa un

componente de una solucioacuten liquida transfirieacutendolo a la fase soacutelida en forma decristales que precipitan Es una operacioacuten necesaria para todo productoquiacutemico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales ya seael azuacutecar o sacarosa la sal comuacuten o cloruro de sodio

Fuente httpeswikipediaorgwikiCristalizaciC3B3n

1 La liofilizacioacuten es utilizada principalmente en la industria alimentaria parala conservacioacuten de los alimentos La liofilizacioacuten es una operacioacutenunitaria de

Su respuesta DeshidratacioacutenCorrecto

2 El propoacutesito de esta operacioacuten es extraer o librar de un componenteindeseable a una corriente liacutequida mediante un gas o vapor Un ejemplode esta operacioacuten es la

Su respuestaDesodorizacioacutenCorrecto

Se desea secar un soacutelido que contiene 0075 kg de aguakg de soacutelido seco hasta una humedad de 0005 kg deaguakg soacutelido seco Para ello se alimentan 645 kgh del soacutelido a un secadero completamente aislado

teacutermicamente en el que circula en contracorriente aire que se introduce a 100 degC con una humedad de 0010kg de aguakg aire seco y sale del secadero a 45 degC El calor especiacutefico de los soacutelidos es 1465 kJkg K

Si los soacutelidos se introducen a 25 degC y salen del secadero a 70 degC iquestCuaacutel es el flujo de aire [kg aire secoh]

necesario para llevar a cabo esta operacioacuten de secado

Su respuesta

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 57: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5769

26

Correcto

Cuando la solucioacuten se enfriacutea lentamente y se producen generalmentecristales grandes podemos afirmar que el equipo utilizado es un

Su respuesta

Cristalizador

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de

Su respuesta

Deshidratacioacuten

Correcto

La liofilizacioacuten es una operacioacuten unitaria de secado PORQUE en esta laeliminacioacuten del agua del alimento se consigue de forma mayoritariamediante una corriente de aire seco que elimina el agua de la superficiedel producto hacia el seno de la corriente aire

Su respuesta

Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten esuna explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

Correcto

Destilacioacuten

La destilacioacuten proceso que consiste en calentar un liacutequidohasta que sus componentes maacutes volaacutetiles pasan a la fase de

vapor y a continuacioacuten enfriar el vapor para recuperar dichoscomponentes en forma liacutequida por medio de la condensacioacuten El

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 58: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5869

objetivo principal de la destilacioacuten es separar una mezcla devarios componentes aprovechando sus distintas volatilidades obien separar los materiales volaacutetiles de los no volaacutetiles En laevaporacioacuten y en el secado normalmente el objetivo es obtener

el componente menos volaacutetil el componente maacutes volaacutetil casisiempre agua se desecha Sin embargo la finalidad principal dela destilacioacuten es obtener el componente maacutes volaacutetil en formapura Por ejemplo la eliminacioacuten del agua de la glicerinaevaporando el agua se llama evaporacioacuten pero la eliminacioacutendel agua del alcohol evaporando el alcohol se llama destilacioacutenaunque se usan mecanismos similares en ambos casos

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullicioacuten)entre los dos componentes es grande puede realizarse

faacutecilmente la separacioacuten completa en una destilacioacuten individualEl agua del mar por ejemplo que contiene un 4 de soacutelidosdisueltos (principalmente sal comuacuten) puede purificarsefaacutecilmente evaporando el agua y condensando despueacutes el vaporpara recoger el producto agua destilada Para la mayoriacutea de lospropoacutesitos este producto es equivalente al agua pura aunqueen realidad contiene algunas impurezas en forma de gasesdisueltos siendo la maacutes importante el dioacutexido de carbono

Fuente httpwwwalambiquescomtecnicas_destilacionhtm

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes difiacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

Benceno - n-hexano

Correcto

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 59: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 5969

Existen mezclas binarias que son maacutes difiacuteciles de separar que otras Enla tabla siguiente se muestran algunas propiedades fiacutesicas de algunoscomponentes puros muy utilizados a nivel industrial

La mezcla binaria maacutes faacutecil de separar por destilacioacuten es

Su respuesta

n-pentano - toluenoCorrecto

Evaporacioacuten

La evaporacioacuten es un proceso fiacutesico que consiste en el pasaje lento ygradual de un estado liacutequido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido energiacutea suficiente para vencer la tensioacuten superficial Adiferencia de la ebullicioacuten la evaporacioacuten se produce a cualquier temperatura siendo maacutes raacutepido cuanto maacutes elevada aqueacutella No esnecesario que toda la masa alcance el punto de ebullicioacuten Cuando existeun espacio libre encima de un liacutequido una parte de sus moleacuteculas estaacuteen forma gaseosa al equilibrase la cantidad de materia gaseosa definela presioacuten de vapor saturante la cual no depende del volumen perovariacutea seguacuten la naturaleza del liacutequido y la temperatura Si la cantidad degas es inferior a la presioacuten de vapor saturante una parte de lasmoleacuteculas pasan de la fase liacutequida a la gaseosa eso es la evaporacioacutenCuando la presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica se produce laebullicioacuten

Fuente httpeswikipediaorgwikiEvaporaciC3B3n

Un evaporador de efecto simple debe producir tomate concentrado conun 35 de soacutelidos a partir de jugo de tomate que entra comoalimento a 18 degC y que contiene un 6 de soacutelidos La presioacuten en elevaporador es de 20 kPa (absoluta) y el vapor de agua disponible estaa 100 kPa (absoluta)

El coeficiente de transferencia de calor global es de 720000 Jmiddotm -2middoth-

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 60: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6069

1middotdegC-1 la temperatura de ebullicioacuten del jugo de tomate a las condicionesen el evaporador es de 60 degC y el aacuterea de la superficie de transferenciade calor del evaporador es de 5 m2

Se estima que la capacidad caloriacutefica de la alimentacioacuten (Cp) equivalea 3970 Jmiddotkgmiddot-1middotdegC-1 Estimar la tasa de alimentacioacuten [kgh] de jugocrudo que se requiere para abastecer al evaporador

Su respuesta

854

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

Uno de los factores baacutesicos que afecta a la tasa deevaporacioacuten es

Su respuesta

Cambios en el producto alimenticio durante la evaporacioacuten

Correcto

RETROALIMENTACIOacuteN NACIONAL

Regitros encontrados 1

Item Codigo Estudiante Programa Centro

1 53032939YUDI ALEXANDRAVALENCIA ARROYAVE

INGENIERIA DEALIMENTOS

(BOGOTA Cra 30) JOSEACEVEDO Y GOacuteMEZ

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 61: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6169

302589 - TRANSFERENCIA DE MASATema A

Tutor 80377403 - JAVIER HERNAN JIMENEZ BELTRAN -Centro (BOGOTA Cra 30) JOSE ACEVEDO Y GOacuteMEZ

Nota 40

24

No dePregunta

OpcioacutenSeleccionada

OpcioacutenHojade

Cotejo

Resultadoobtenido

Puntajeobtenido Realimentacion

1 B B 02Cantidad de soluto en la solucioacuten yla presioacuten del sistema

2 C C 02 Vs = 750 kg

3 D D 02

El punto de solidificacioacuten lasolubilidad del soluto en la faseacuosa y la conductividad delsolvente no son factoresdeterminantes para la seleccioacuten deun solvente en una operacioacuten deextraccioacuten liacutequido-liacutequido

4 B B 02 F = E + P = 655 o 655 - P = E

5 D D 02

Asiacute como la viscosidad y laconductividad teacutermica para unfluido puro son soacutelo funcioacuten de latemperatura y la presioacuten ladifusividad DAB para una mezclabinaria es funcioacuten de latemperatura la presioacuten y lacomposicioacuten

6 A A 02

Una absorbancia que tienda a cero(0) indica menor presencia desoluto (Verde Brillante) en lasolucioacuten

7 C A 0 Benceno - n-hexano

8 B C 0

La difusividad sigue la siguienterelacioacuten Dgas-gas gt Dliacutequido-liacutequido gt Dgas-soacutelido gt Dsoacutelido enotro

9 A D 0Refinado = Corriente que pierde elsoluto

10 B A 0 A + S = R + E

11 D D 02 F = E + P

12 A D 0XA = 20016 x 105 = 125 x 10-3mol CO2mol sln

13 B A 0 Lixiviacioacuten

14 C C 02Isoacutebaro para un sistema binario noideal

15 C C 02

Sean A S R y E las cantidades dealimento solvente refinado yextracto respectivamente y seanyA yR y yE las fracciones de aacutecidoaceacutetico en el alimento refinado yextracto correspondientemente setiene yAA = yRR + yEE (balancede aacutecido)

16 C C 02

Falta de control sobre el proceso desecado que puede dar lugar a un

excesivo secado del alimentopeacuterdida de granos en germinacioacuten ycambios nutricionales

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 62: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6269

17 C C 02

La liofilizacioacuten se basa en eliminarel liacutequido que se encuentra en fasesoacutelida por sublimacioacuten a estadovapor

18 D B 0 AB = 1

19 A D 0

En la extraccioacuten liacutequido-liacutequido hay

ocasiones en las que los liacutequidospuestos en contacto sonligeramente miscibles

20 A D 0La afirmacioacuten es falsa pero larazoacuten es una proposicioacutenverdadera

21 C A 0Tanto la afirmacioacuten como la razoacutenson verdaderas y estaacute uacuteltima si esuna explicacioacuten de la primera

22 A C 0La afirmacioacuten es verdadera y larazoacuten es una proposicioacuten falsa

23 C A 0

El secado produce alimentos

soacutelidos o semisoacutelidos con uncontenido de aguasignificativamente maacutes bajo

24 D D 02

La destilacioacuten se recomienda parala separacioacuten de mezclashomogeacuteneas pero que tienencomponentes con volatilidades losuficientemente diferentes

25 D B 0 De la tesis soacutelo se deduce elpostulado I

Act 13 Quiz 3

Revisioacuten del intento 1

Comenzado el jueves 16 de mayo de 2013 1954

Completado el jueves 16 de mayo de 2013 2044

Tiempo empleado 49 minutos 49 segundos

Continuar

1

Un evaporador continuo de efecto simple concentra 9072 kgh de una solucioacuten de sal al

10 en peso que entra a 3110 K hasta una concentracioacuten final de 15 en peso El

vapor en el evaporador estaacute a 101325 kPa (10 atm abs) y el vapor de agua que se

introduce estaacute saturado a 1433 kPa El coeficiente total U = 1704 Wm 2K Calcule el

aacuterea de transferencia de calor que se requiere en m2 Puesto que se trata de una solucioacuten

diluida suponga que su punto de ebullicioacuten es igual al del agua

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 63: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6369

Seleccione una respuesta

a 150

b 149

c 160

d 140

2

La destilacioacuten al vaciacuteo requiere menos energiacutea teacutermica PORQUE el vaciacuteo produce unadisminucioacuten en la presioacuten de vapor o disminucioacuten de la temperatura de vaporizacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposici

d Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten e

CORRECTA de la afirmacioacuten

3

El secado se refiere a la

Seleccione una respuesta

a Separacioacuten de soacutelidos liacutequidos o gases por medios mecaacute

b Separacioacuten de liacutequidos volaacutetiles casi siempre agua de los

soacutelidos

c Separacioacuten de los componentes de una mezcla liquida po

evaporacioacuten basada en las diferencias de temperatura de e

d Extraccioacuten de un soluto de una solucioacuten por precipitacioacute

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 64: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6469

4

La presioacuten total es la suma de las presiones parciales de todos los componentes

P = Sumatoria Pi

Esta ecuacioacuten representa la conocida ley de

Seleccione una respuesta

a McCabe-Thiele

b Raoult

c Henry

d Dalton

5

Durante un proceso de evaporacioacuten una solucioacuten azucarada al 5 en peso es

evaporizada hasta alcanzar un 15 en peso empleando como medio de calefaccioacutenvapor a 45 psi Si la alimentacioacuten tiene un flujo maacutesico de 655 kg por hora Determine

la cantidad de agua evaporada [kgh] para este proceso

Seleccione una respuesta

a 4367

b 2183

c 3275

d 5584

6

El aire de entrada a un secador tiene una temperatura (temperatura de bulbo seco) de 60

degC y un punto de rociacuteo de 267 degC iquestCuaacutel es la humedad real [kg H2Okg aire seco] H

Use la graacutefica de humedad

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 65: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6569

Seleccione una respuesta

a 06700

b 02500

c 00225

d 10000

7

La cristalizacioacuten por evaporacioacuten del disolvente se obtiene

1) Por la evaporacioacuten del solvente

2) Por la evaporacioacuten del disolvente

3) Aplicando calor

4) Aplicando sublimacioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

8

Si el perfil de concentracioacuten no es lineal es debido a que se puede dar

1) Contraccioacuten del material

2) Generacioacuten de calor

3) Concentracioacuten variable con el gradiente de posicioacuten

4) Disminucioacuten de difusividad con la posicioacuten

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 66: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6669

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 3 son correctas

b Si 2 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 3 y 4 son correctas

9

En la congelacioacuten durante un proceso de liofilizacioacuten se debe tener en cuenta

1) La temperatura maacutexima de fusioacuten

2) El tiempo de congelacioacuten

3) La velocidad oacuteptima de enfriamiento

4) La temperatura miacutenima de fusioacuten

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 3 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

10

El proceso de liofilizacioacuten tiene desventajas comparadas con el secado tradicional

debido

1) A las bajas temperaturas

2) Al alto consumo de energiacutea

3) Al alto vaciacuteo requerido

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 67: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6769

4) A los tiempos requeridos

Seleccione una respuesta

a Si 1 y 2 son correctas

b Si 1 y 3 son correctas

c Si 3 y 4 son correctas

d Si 2 y 4 son correctas

11

En la cristalizacioacuten por sublimacioacuten se aplica vaciacuteo para

1) Aumentar la longitud

2) Disminuir la longitud

3) Bajar la presioacuten de vapor de los componentes de la mezcla

4) Reducir la temperatura de evaporacioacuten del solvente

Seleccione una respuesta

a Si 2 y 4 son correctas

b Si 3 y 4 son correctas

c Si 1 y 2 son correctas

d Si 1 y 3 son correctas

12

La evaporacioacuten es un caso especial de transferencia de calor mediante la cual

Seleccione una respuesta

a El soluto de una solucioacuten liacutequida se separa ponieacutendolo en

disolvente liacutequido que es relativamente inmiscible en la solu

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 68: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6869

b Los componentes de una mezcla liacutequida se separan por

ebullicioacuten basada en las diferencias de presioacuten de vapor

c Se trata a un soacutelido finamente molido con un liacutequido que

extrae un soluto contenido en el soacutelido

d Un disolvente volaacutetil (como el agua) se separa de un solu

la sal o cualquier otro tipo de material en solucioacuten

13

La destilacioacuten se utiliza para separar liacutequidos PORQUE el cambio de densidades

produce la separacioacuten de la mezcla cuando se calienta

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

c Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

d Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

14

Un evaporador concentra F kgh a 311 K de una disolucioacuten de NaOH al 20 en peso

hasta 50 en peso El vapor de agua saturado para el calentamiento estaacute a 3993 K La

presioacuten en el evaporador es de 133 kPa abs El coeficiente total es 1420 Wm2K y el

aacuterea es 864 m2 Calcule la velocidad de alimentacioacuten F del evaporador

Seleccione una respuesta

a 9000

b 9500

c 10000

d 9075

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)

Page 69: RESUMEN1

7162019 RESUMEN1

httpslidepdfcomreaderfullresumen1-563388768c20d 6969

15

El limite de solubilidad de un material en solucioacuten puede llegar a excederse en cuyo

caso se formariacutean cristales PORQUEa medida que se calienta la solucioacuten aumentatambieacuten la concentracioacuten del soluto

Seleccione una respuesta

a Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS y la razoacuten es

CORRECTA de la afirmacioacuten

b Si la afirmacioacuten y la razoacuten son VERDADERAS pero la razoacute

explicacioacuten CORRECTA de la afirmacioacuten

c Si la afirmacioacuten es FALSA pero la razoacuten es una proposicioacute

d Si la afirmacioacuten es VERDADERA pero la razoacuten es una pro

Continuar

Usted se ha autentificado como ELVER FORERO (Salir)