PROCESOS DE CRISTALIZACION

Autor: FUENTE QUINTANA MARTA DE LA.
Año: 1999.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS, UNIVERSIDAD DE VALLADOLID.

Resumen: El trabajo planteado constituye un estudio de cristalización formiato de litio por drowning-out o adición de un agente precipitante miscible con la disolución acuosa de esta sal. En una etapa preliminar se planteó también la posibilidad de cristalizar formiato de litio-pòtasio por esta via. Por ello, se determinaron los diagramas de solubilidad de ambas sales en disolución acuosa y se ensayaron diferentes antisolventes(metanol,etanol,isopropanol y acetona) que resultaran eficaces, algunos, como agentes de precipitación. Se seleccionó el etanol como agente precipitante idóneo en la cristalización del formiato de litio. Para la sal doble, se determinó la zona de precipitación del formiato de litio potasio anhidro en disolución acuosa operando a 50º C,definiendo los eutécticos que la delimitan. Sin embargo, la técnica de drowning-out no resultó adecuada para la cristalización de esta sal, los ensayos con los disolventes mostraron aparición de dos fases líquidas en aquellos casos en que se observa una disminución de la solubilidad(etanol, isopropanol y acetona). A la vista de estos resultados, el trabajo se centró en la cristalización de formiato de litio mediante adicción de etanol a su disolución acuosa. Se determinaron los diagramas de solubilidad de sistema ternario formiato de litio+etanol+agua en el intervalo de temperaturas de 10º C a 50ºC, para fracciones en masa de etanol entre 0 y 0.8. Se midieron también densidad, viscosidad, conductividad eléctrica e índice de refracción de todas las disoluciones saturadas. Tanto para la solubilidad como para las propiedades de las disoluciones se proponen ecuaciones de correlación en función de la temperatura de correlación en función de la temperatura y de la concentración de etanol. Con toda la información disponible, se procedió a cristalizar formiato de litio mediante experimentación en continuo, operando con un cristalizador MSMPR de 1,9 L de volumen de trabajo. Se seleccionó una línea de operación y se fijó la relación entre los flujos de las corrientes de alimentación atendiendo a criterios de sobresaturación y rendimiento máximas. Se trabajo siempre a 25 ºC y se mantuvo la velocidad de agitación constante, siendo el tiempo de residencia la variable estudiada. En cada experimento, una vez alcanzado el regimen estacionario, se analizaron la concentracion de la sal y la densidad de la suspensión en la disolución de salida, asi como la distribucion de tamaños de particula de los cristales obtenidos. En todos los casos se obtuvieron cristales aciculares de formiato de litio monohidratado. El análisis de los tamaños de partículas obtenidos en estos experimentos se realizò empleando las técnicas de laser scattering y de análisis de imagen. Un estudio comparativo de los resultados obtenidos por ambos métodos mostró una considerable discrepancia. En consecuencia, se optó por trabajar con la distribución bimodal obtenida por análisis de imagen, tratando por separado la longitud y la anchura de los cristales y se calcularon densidades de población en funcion del tamaño para ambas dimensiones. El tratamiento de estos datos, considerando un crecimiento de los cristales independiente del tamaño, ha proporcionado los parámetros de crecimiento cristalino y el orden cinético de la cristalización para ambas dimensiones.

Autor: DOMINGUEZ DE PAZ GUILLERMO.
Año: 1997.
Universidad: VALLADOLID .
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: ESTUDIOS AVANZADOS EN INGENIERIA QUIMICA.

Resumen: Las oclusiones son acumulaciones de aguas madres en el seno de un cristal. Son, por lo tanto, impurezas que restan calidad al producto. Se han estudiado las variables de cristalización que afectan a dicha formación así como el mecanismo que las origina. Para dicho estudio se han medido las propiedades físicas de las disoluciones empleadas para critalizar. asi como la solubilidad. Para la cristalización se ha construido y diseñado un cristalizador MSMPR capaz de operar en continuo y Batch. Se han medido las cinéticas de cristalización y se ha analizado las etapas de crecimiento: Transferencia de materia e incorporación superficial. Parece ser que la única variable que afecta es la velocidad de crecimiento.

Autor: LOPEZ MACIPE ANA ISABEL.
Año: 1997.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: CIENCIA DE MATERIALES.

Resumen: En el presente trabajo se llevo a cabo el estudio de la precipitación de dos sales de calcio (carbonato cálcico e hidroxiapatito (HA) en presencia de aditivos (AOT y citrato, respectivamente). En el caso del carbonato cálcico se ha comprobado el efecto inhibidor de la nucleación del AOT dependiendo de la sobresaturación del sistema y la concentración de aditivo. También se ha conseguido inhibir la transformación de fase de vaterita a calcita. Por otro lado el estudio de las cinéticas de crecimiento de calcita a 45 C indican un cambio de mecanismo a nucleación bididmensional, debido a la adsorción del aditivo en los lugares activos. En el caso de la precipitación de HA a partir de disoluciones homogéneas usando el citrato como agente complejante, se han obtenido nanopartículas de características muy similares a las del material presente en el hueso humano. Hay que destacar el papel desarrollado por la fase que precipita inicialmente (sal sódica del anión citrato), porque actúa como subtrato organizador y disminuye la energía superficial del sistema estabilizando las partículas y evitando que se agreguen. En los dos sistemas estudiados, el proceso de adsorción de los aditivos sobre la superficie de los cristales se produce por interacción de los grupos aniónicos (-COO y -SO3) con los calcios de la superficie.

Autor: BOLADO RODRIGUEZ SILVIA .
Año: 1994.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: ESTUDIO AVANZADOS EN INGENIERIA QUIMICA.

Resumen: SE ESTUDIA LA CRISTALIZACION DE LI2SO4 Y LIKSO4 MEDIANTE UN PROCESO DROWNING OUT POR ADICION DE ALCOHOLES A UNA DISOLUCION ACUOSA DE CADA UNA DE ESTAS SALES. SE DETERMINARON LOS DIAGRAMAS DE SOLUBILIDAD DE AMBAS SALES EN MEZCLAS ETANOL-AGUA Y METANOL-AGUA Y SE MIDIERON ALGUNAS PROPIEDADES DE LAS DISOLUCIONES SATURADAS: DENSIDAD, VISCOSIDAD, CONDUCTIVIDAD ELECTRICA E INDICE DE REFRACCION. A CONTINUACION, SE CONSTRUYO UN CRISTALIZADOR CONTINUO DE MEZCLA COMPLETA (MSMPR) PARA LA OBTENCION DE LAS SALES POR ADICION DE ETANOL A DISOLUCIONES ACUOSAS DE LAS MISMAS. LAS CONDICIONES DE LAS OPERACION SE HAN ELEGIDO ATENDIENDO A CRITERIOS DE RENDIMIENTO MAXIMO., SE HAN REALIZADO EXPERIENCIAS A 25 GRADOS C VARIANDO EL TIEMPO DE RESIDENCIA ENTRE 2.5 Y 30 MINUTOS. EN REGIMEN ESTACIONARIO, SE ANALIZO LA COMPOSICION DE LA DISOLUCION DE SALIDA, LA DENSIDAD DE LA SUSPENSION Y LA DISTRIBUCION DE TAMAÑOS DE PARTICULA DEL SOLIDO. LA MODELIZACION DE LA CURVA DE DENSIDAD DE POBLACION DE CRISTALES OBTENIDA NOS HA PROPORCIONADO LOS PARAMETROS DEL CRECIMIENTO CRISTALINO Y EL ORDEN CINETICO DE LA CRISTALIZACION PARA LAS DOS SALES OBJETO DE ESTE ESTUDIO.

Autor: MONTERO GARCIA JOSE DE LA LUZ.
Año: 1994.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA QUIMICA PROGRAMA DE DOCTORADO: ESTUDIOS AVANZADOS DE LA INGENIERIA QUIMICA .

Resumen: PARA EL ESTUDIO DE LA CINETICA DE NUCLEACION EN SOLUCION ACUOSA LLEVADO A CABO EN ESTE TRABAJO SE PARTE COMO PRIMERA PREMISA DEL CONOCIMIENTO PREVIO DE LOS DIAGRAMAS DE SOLUBILIDAD DE LAS SALES CORRESPONDIENTES. CON ELLO, SE PUEDE VALORAR, DADAS LAS CARACTERISTICAS DE CADA SAL, TODAS LAS POSIBLES FORMAS DE GENERAR SOBRESATURACION. COMO TECNICAS PARA LA OBTENCION DE LA SOBRESATURACION EN LAS DISOLUCIONES ACUOSAS, SE HA ELEGIDO, PARA EL SULFATO DE MAGNESIO, EL METODO VARIACION DE LA TEMPERATURA DE LA DISOLUCION, MIENTRAS QUE PARA LAS SALES SULFATO DE LITIO Y SULFATO DE LITIO POTASIO SE EMPLEO EL METODO DE ADICION DE UN SEGUNDO DISOLVENTE, EN NUESTRO CASO ETANOL, QUE DISMINUYE LA SOLUBILIDAD DE DICHAS SALES. EL ESTABLECIMIENTO DE UNA TECNICA OPTICA PARA EL REFERIDO ESTUDIO CONSISTE ESENCIALMENTE EN EL SEGUIMIENTO DE LA EVOLUCION EN ESTADO NO ESTACIONARIO DE LA SOBRESATURACION PREVIAMENTE ALCANZADA EN UN CRISTALIZADOR MEDIANTE LA DETECCION DE LA VARIACION DE LA INTENSIDAD DE LUZ, TRANSMITIDA POR LA DISOLUCION, DE UN RAYO LASER Y RECOGIDA POR UN FOTODETECTOR. SIMULTANEAMENTE SE DETECTA LA VARIACION DE LA TEMPERATURA QUE EXPERIMENTA LA DISOLUCION AL FORMARSE LOS CRISTALES. LA ELECTRONICA, EL SOFTWARE Y LA METODOLOGIA EXPERIMENTAL HAN SIDO DISEÑADOS Y ELABORADOS POR NUESTRO EQUIPO DE INVESTIGACION. EN EL CASO DEL SULFATO DE MAGNESIO EL ESTUDIO SE REALIZO EN UN CRISTALIZADOR DEWAR QUE OPERA ADIABATICAMENTE. SE PROPONE UN MODELO TEORICO SIMILAR AL DE UN REACTOR DISCONTINUO CON CONDICIONES EQUIVALENTES Y SE ANALIZAN LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES EN FUNCION DE ESTE MODELO. PARA LAS SALES DE LITIO EL ESTUDIO DE LA NUCLEACION SE REALIZO EN UN CRISTALIZADOR DISCONTINUO QUE OPERA ISOTERMICAMENTE. EN EL CASO DEL SULFATO DE LITIO SE ESTABLECIERON LAS CONDICIONES OPTIMAS DE OPERACION EN CUANTO A SOBRESATURACION Y RENDIMIENTO. EL MODELO TEORICO PROPUESTO, POR ANALOGIA CON LAS REACCIONES AUTOCATALITICAS, PERMITE UNA INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES. PARA LA SAL DOBLE DE LITIO Y POTASIO SE REALIZO UN ESTUDIO CUALITATIVO DE LAS CARACTERISTICAS DE NUCLEACION OPERANDO A DISTINTAS CONCENTRACIONES DE ALCOHOL EN EL CRISTALIZADOR.