EVAPORACION, SEDIMENTACION Y DECANTACION

EVAPORACIÓN Los términos evaporación o vaporización se aplican al paso del

estado líquido al estado gaseoso. Cuando el fenómeno se produce únicamente en la superficie de la masa líquida se designa como evaporación. Si el paso a vapor tiene lugar afectando toda la masa líquida se denomina vaporización o ebullición. También se denomina evaporación a la operación de separación basada en los dos fenómenos.

La vaporización y la evaporación son dos fenómenos endotérmicos. El caudal del liquido vaporizado se incrementa al aumentar la superficie libre del líquido. Generalmente no se distingue entre evaporación y vaporización, definiéndose simplemente la evaporación como el proceso mediante el cual una fase líquida se transforma en vapor. Cuando un líquido llena parcialmente un recipiente cerrado, las moléculas que abandonan el estado líquido ocupan el espacio libre hasta saturar el recinto, produciendo una presión determinada que se denomina presión de vapor. Cada líquido tiene una presión de vapor característica que depende de la temperatura.

Cuando la presión de vapor, que aumenta al incrementar la temperatura, se iguala a la presión del entorno, normalmente la presión atmosférica, se produce la ebullición del líquido. 

GRAFICA DE LA PRESION DE VAPOR DEL AGUA

TIPOS DE EVAPORACION Evaporación por aumento de la temperatura

Para evaporar un líquido o concentrar una disolución se utilizan baños de agua u otras fuentes de calor. Cuando se trabaja con disolventes inflamables no se deben someter a la llama directa. Si los vapores del disolvente son perjudiciales para la salud, se debe trabajar en vitrina extractora y tomar las precauciones adecuadas.

Esta técnica también se puede utilizar para el secado de un sólido húmedo.   Evaporación por disminución de la presión

Este procedimiento se utiliza para el secado de una substancia a temperatura ambiente cuando la sustancia es inestable a temperaturas más elevadas. Se introduce la muestra en un desecador de vacío , en presencia de una substancia o agente desecante.

 Evaporación por combinación de ambos efectos Una operación frecuente en un laboratorio de química es la eliminación del

disolvente orgánico volátil de una solución de un compuesto orgánico, como por ejemplo sucede al finalizar un proceso de extracción. La eliminación rápida de grandes cantidades de un disolvente orgánico se efectúa utilizando el rotoevaporador.

La evaporación tiene lugar a presión reducida, producida normalmente por una bomba de vacío y a temperaturas moderadas.

La eliminación de vapores por calentamiento y aplicación simultánea de vacío se puede realizar también en estufas de vacío  que disponen de un regulador de temperatura así como de una conexión para el vacío. Estas estufas se utilizan también para el secado de sólidos.

 

desecador de vacío

rotoevaporadorestufas de vacío

EJEMPLOS Y APLICACIONES EJEMPLOS

Evaporación del agua de mar para formar las nubes. Destilación del alcohol.

APLICACIONES. A continuación se detallan aplicaciones de la evaporación en la industria. Industria Lechera: Leche entera y descremada, Leche condensada,

Proteínas de la leche, Mezclas de productos lácteos, Mantecas, Suero de quesoProteínas de suero, Soluciones de lactosa, Dulce de leche de producción continua y discontinua.

Industria de Jugos de Fruta: Jugo de manzana, de naranja y otros citrus, Jugos mezclas, de tomates, de zanahoria

Hidrolizados: Proteína Hidrolizada, Proteína láctea hidrolizada, Suero hidrolizado, Molienda húmeda del maíz, Jarabe de glucosa,.

Industria Frigorífica: Extracto de carne y huesos, Plasma sanguíneo. Extractos: Extractos de café o té, de carne o hueso, de levaduras. Industria Avícola: Concentración de huevo entero, Concentración de

clara de huevo. Otras: Vinazas alcohólicas.

SEDIMENTACION La sedimentación es el proceso por el cual el sedimento en

movimiento se deposita. Un tipo común de sedimentación ocurre cuando el material sólido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de un río, embalse, canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin. Toda corriente de agua, caracterizada por su caudal, tirante de agua, velocidad y forma de la sección tiene una capacidad de transportar material sólido en suspensión y otras moléculas en disolución. El cambio de alguna de estas características de la corriente puede hacer que el material transportado se deposite o precipite; o el material existente en el fondo o márgenes del cauce sea erosionado.

Puesto que la mayor parte de los procesos de sedimentación se producen bajo la acción de la gravedad, las áreas elevadas de la litosfera terrestre tienden a ser sujetas prevalentemente a fenómenos erosivos, mientras que las zonas deprimidas están sujetas prevalentemente a la sedimentación. Las depresiones de la litosfera en la que se acumulan sedimentos, son llamadas cuencas sedimentarias.

TIPOS Y EJEMPLOS El proceso de sedimentación puede ser benéfico, cuando se piensa

en el tratamiento del agua, o perjudicial, cuando se piensa en la reducción del volumen útil de los embalses, o en la reducción de la capacidad de un canal de riego o drenaje.

La sedimentación es un proceso que forma parte de la potabilización del agua y de la depuración de aguas residuales.

EJEMPLOS: Potabilización del agua En la potabilización del agua, el proceso de

sedimentación está gobernado por la ley de Stokes, que indica que las partículas sedimentan más fácilmente cuanto mayor es su diámetro, su peso específico comparado con el del líquido, y cuanto menor es la viscosidad del mismo. Por ello, cuando se quiere favorecer la sedimentación se trata de aumentar el diámetro de las partículas, haciendo que se agreguen unas a otras, proceso denominado coagulación y floculación.

Tratamiento de las aguas residuales en el tratamiento de las aguas residuales, este proceso se realiza para retirar la materia sólida fina, orgánica o no, de las aguas residuales, aquí el agua pasa por un dispositivo de sedimentación donde se depositan los materiales para su posterior eliminación, el proceso de sedimentación puede reducir de un 20 a un 40% la DBO5 y de un 40 a un 60% los sólidos en suspensión.

DECANTACION

Decantación es separar los elementos que componen una mezcla heterogénea.Ello se hace por medios mecánicos. Esta es una Operación de Separación de las mas básicas en el Laboratorio de Química.

Puede ser realizada separando una mezcla heterogénea compuesta de dos líquidos inmiscibles tales como el agua y el aceite. O también puede ser realizada para separar una mezcla heterogénea compuesta de liquido y partículas solidas.

DECANTACION EXPLICACION Y USOS:

La decantación tiene innumerables usos tanto en el laboratorio de química como en la industria.

Por ejemplo: Se usa decantación en los procesos de

elaboración de aceite. También se usa en la decantación en proceso de

tratamiento de agua residual. El proceso de decantación tiene por agente

ejecutor a la gravedad. De hecho es ella la que produce la decantación pues atrae en diferente intensidad a cada uno de los elementos de una mezcla heterogénea propiciando su separación.