Balance de MasaEl balance de masa es una expresin de la conservacin de la materia, tambin se lo conoce como balance de materia. La transferencia de masa se produce en mezclas que contienen diferentes concentraciones locales. Por ejemplo, cuando se echa una gota de tinta en un cubo de agua, el proceso de transferencia de materia es el responsable del movimiento de las molculas de tinta a travs del agua hasta alcanzar el equilibrio y conseguir una concentracin uniforme. La materia se mueve de un lado a otro bajo la influencia de una diferencia o gradiente de concentracin existente en el sistema. Esta expresin establece que la suma de las cantidades o concentraciones de todas las especies que contienen un tomo particular (o grupo de tomos) debe ser igual a la cantidad de ese tomo (o grupo de tomos) introducidos en el sistema. El balance de masa es una expresin que se refiere realmente a la conservacin de los tomos, no de la materia propiamente dicha.Las principales aplicaciones de los balances son:

Estudios de operaciones bsicas Proyectar plantas industriales Comprobacin y funcionamiento de los procesos (existencia de posibles fugas)

TIPOS DE ALIMENTACIN EN LOS PROCESOS

Proceso por lotes y ejemplosSe encarga de la alimentacin a un sistema al inicio del proceso, eliminndose posteriormente los productos de una sola vez.Ejemplo: el proceso de formulacin de un jugo, donde se agregan los ingredientes como son la pulpa, azcar cido ctrico y se mezcla por un tiempo para tener como producto un jugo formulado.

Proceso continuoLas entradas y salidas fluyen continuamente a lo largo del proceso, es decir, la cantidad de materia por unidad de tiempo es constante tanto en la entrada como en la salida, como en cualquier punto del proceso.Por ejemplo, el proceso de llenado, enfriado y empacado de un jugo.

Definicin del rgimen permanente y rgimen intermitente o transitorioSi los valores de todas las variables de proceso (temperatura, presin, volumen, flujo msico,etc.) en un punto dado del proceso no sufren modificaciones a lo largo del tiempo, a excepcin de pequeas fluctuaciones alrededor de los valores medios constantes, se dice que el proceso est operando en rgimen permanente.Sea algunas de las variables cambia su valor con el tiempo, se dice que existe una operacin o proceso a rgimen transitorio, sta se produce en las puestas en marcha y en cambios intencionales de las condiciones del proceso.

Ejemplos de balance de masas:

Fig. Balances de masa en una columna de rectificacin.

Objetivos del Balance de Masa

1. Definir un sistema y establecer las fronteras del mismo para las cuales se har el balance de materia.2. Explicar la diferencia entre un sistema abierto y un sistema cerrado.3. Escribir el balance general de materiales en palabras, incluyendo los trminos. Ser capaz de aplicar el balance a problemas sencillos.4. Citar ejemplos de procesos en los que no hay acumulacin, en los que no hay generacin ni consumo ni flujo de masa de entrada y salida.5. Explicar las circunstancias en que la masa de un compuesto que entra en el sistema es igual a la masa del compuesto que sale del sistema, y lo mismo en el caso de los moles.

Los problemas del balance de materiales consisten de los mismos elementos bsicos, aunque la resolucin puede darse por mtodos que difieren en su aplicacin. El balance de materiales puede aplicarse a un proceso, como un balance general de la masa que entra y la masa que sale; o bien, puede aplicarse a las partes intermedias de un procedimiento continuo. En general, para cualquiera de estos sistemas, se requieren datos relativos a la entrada y a la salida de masa. Algunos datos son la masa en todas las corrientes del material que entra y sale del sistema, as como del que se encuentra presente en ste, tambin se debe tener informacin respecto a la composicin de todas las corrientes que entran y salen del sistema y sobre la composicin del material dentro de l

LEY DE LA CONSERVACIN DE LA MASA

El balance de materia de una reaccin qumica se basa en la ley de la conservacin de la materia o la ecuacin de la continuidad, la cual fue enunciada por Antoinne Lavoisssier. "La suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos. La materia no se crea ni se destruye, slo puede ser transformada.Un balance de materia para el componente en el sistema tendr los siguientes trminos:Es decir, lo que entra alsistema del componente i, unido a la masa de i que aparece por reacciones qumicas en el interior del sistema, debe salir o de lo contrario se est acumulando en su interior.los terminos de la ecuacin anterior tienen dimensiones de masa, como gramos, kilogramos, gramos mol, si el proceso es continuo o permanete.Si es as, el valor de la masa estar variando con la unidad de tiempo, independientemente de cul sea la unidad.

En los sistemas continuos o permanentes la acumulacin es igual a cero.En los sistemas sin reaccin qumica, la produccin es igual a cero.Para los sistemas llamados cerrados, las entradas y salida son igual cero.

Esta ecuacin general de balance puede escribirse para cualquier sustancia que salga de cualquier proceso, para cualquier especie atmica (balance parcial de para las masas totales de los flujos de entrada y salida (balance total de masa).