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FENÓMENOS  DE  TRANSPORTE


              Los fenómenos de transporte son aquellos procesos en los que hay una transferencia neta o transporte de materia, energía o momento lineal (cantidad de movimiento) en cantidades grandes o macroscópicas. Estos fenómenos físicos tienen rasgos comunes que pueden ser descritos mediante una ecuación diferencial para la propagación unidimensional.

            Históricamente, la ecuación que describe la difusión se denomina ley de Fick. La ecuación que describe la conducción térmica se conoce como ley de Fourier.

            En un cambiador de calor, por ejemplo, el calor se transfiere de un fluido caliente a través de la pared de un tubo, a un fluido frío. La absorción incluye la transferencia de masa de una fase gaseosa rica en soluto a una fase líquida pobre en soluto. En el caso de un fluido que fluye a través de una tubería, la cantidad de movimiento se transfiere a través del fluido hacia la pared del tubo.

 

           Las operaciones industriales de transferencia de masa implican el contacto de dos fases en diversos aparatos. Las columnas de tipo burbuja  y de tipo coladera, así como las torres de cascada, empacadas y de regadera, son utilizadas muy frecuentemente. Las columnas de paredes húmedas tienen el gran inconveniente de su área de transferencia pequeña; el equipo que emplea burbujas fijas o regaderas es mucho más práctico. Cualquiera que sea el método de contacto, de fases diferentes se juntan para transferir la masas a través de la interfase y entre las dos fases.

            Una fase, fluye generalmente a contracorriente de la otra fase, con las fases en contacto en tal forma que existe una interfase entre ellas. Los solutos se transfieren de una fase a otra, deben por consiguiente pasar a través de esta interfase. En virtud de la naturaleza del aparato de contacto, la longitud de la trayectoria de transferencia o el tiempo de contacto, la longitud de la trayectoria de transferencia o el tiempo de contacto no pueden establecerse exactamente. No obstante, aunque exista una interfase bien definida, está muy lejos de mostrar una geometría explícita. Sin embargo se puede postular que esta interfase es análoga a la pared del tubo en la transferencia de calor; ambas fases se conservan separadas y en ambos lados de sus fronteras se establecen capas de resistencia a la transferencia. Es en estas capas que se encuentra la mayor porción de la resistencia a la transferencia de masa.

 

              Muchas operaciones en la industria de los procesos químicos  implican la transferencia de masa de una fase a otra. Generalmente un componente de la fase se transferirá en mayor medida que otro; consiguientemente, se ocasiona una separación de los componentes de la mezcla. Por ejemplo, el petróleo crudo puede separarse en varios componentes mediante transferencia de masa entre una fase líquida y una fase vapor. El Ingeniero Químico está interesado en la distribución de los componentes entre las dos fases en equilibrio y con la velocidad de transferencia de los componentes de una fase a otra.

           La velocidad de transferencia de masa debe de tomarse en consideración para el diseño del equipo en donde las dos fases van a estar en contacto continuo y donde va a existir un intercambio continuo de masa entre las fases. En muchas operaciones de transferencia de masa, el equipo se ha diseñado para proporcionar contactos discontinuos de las fases en una serie de pasos. Los cálculos iniciales usados en el diseño del equipo o en la valorización del comportamiento del equipo existente, se basan en relaciones sencillas estequiométricas y de equilibrio.

 

               Establecer conceptos útiles en cuanto se refiere a resistencias y fuerzas directoras en una operación de transferencia de masa ...

Bibliografía básica:

 
  1. S. H. Maron y C. F. Prutton, Fundamentos de Fisicoquímica, Edit. Limusa Wiley, S. A., México, 1968, pp. 900

  2. Ya Guerasimov, Curso de Química Física, 1er. Tomo, 3a. Edición, Edit. MIR. Moscú, 1980, pp. 636.

 

Bibliografía complementaria:

 

 
  1. Alan S. Foust, Principios de operaciones Unitarias, 3a. Edición, CECSA, México, 1969.

Web Bibliografía básica:

 
  1. La Seguridad en los Laboratorios de Prácticas, Universidad de Alcalá, 1995, Comisión de  Seguridad y Salud Laboral                                                                            http://www2.uah.es/edejesus/seguridad.htm

  2. Las Reacciones Químicas y el calor. http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/085/htm/sec_8.htm

 

 

 

 

 

 

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Última modificación:  19 de Abril de 2017