OPERACIONES CON TRANSFERENCIA DE MASALas operaciones que tienen como finalidad cambios en las composiciones de las soluciones, basados fundamentalmente en la difusin y en las desviaciones con respecto al equilibrio fsico-qumico, se les conoce como OPERACIONES CON TRANSFERENCIA DE MASA.En la ingeniera qumica, muchas operaciones estn relacionadas con la modificacin de la composicin de soluciones y mezclas por medio de mtodos, que no necesariamente implican reacciones qumicas.

OPERACIONES CON TRANSFERENCIA DE MASASe caracterizan por transferir una sustancia a travs de otras a escala molecular.Mayora de stas operaciones implican la existencia de dos fases en contacto, entre las cuales se transfiere una sustancia o varias sustancias, denominadas solutos.Son operaciones de separacin de los componentes de una mezcla, que generalmente forman parte de un proceso qumico.

Se basa en la existencia del fenmeno llamado difusin, por el que un componente de una mezcla se desplaza en el interior de la misma debido a un gradiente de concentracin. Cuando un sistema contiene dos o ms componentes cuyas concentraciones varan de un punto a otro, presenta una tendencia natural a transferir la masa, haciendo mnimas las diferencias de concentracin dentro del sistema. La transferencia de un componente de una regin de alta concentracin a otra de baja concentracin se llama Transferencia de Masa.

DifusinLa difusin hace referencia al movimiento neto a nivel molecular, de un componente dado en una mezcla, desde un punto a otro, donde el componente existe en concentraciones diferentes.Si la mezcla es totalmente uniforme en su concentracin no se lleva a cabo ninguna alteracin.

Los mecanismos bsicos por los cuales ocurre la transferencia de masa son:El mecanismo de transferencia de masa depende de la dinmica del sistema en el que se lleva a cabo. La difusin molecular, que es un proceso extremadamente lento.La difusin turbulenta o por remolinos, o convectiva, que es un proceso ms rpido que se consigue mediante agitacin mecnica o por el movimiento de conveccin del fluido.

En el caso de que se pongan en contacto dos fases con composiciones alejadas del equilibrio se producir la transferencia de soluto entre las mismas. Tambin se sabe que a menudo la transferencia de masa tiene lugar entre dos fases inmiscibles a travs de una interfase, y muchas de las operaciones con transferencia de masa que se usan para separar los componentes de una mezcla, alcanzan este objetivo cuando se ponen en contacto dos fases insolubles.

En este caso, el rgimen al cual se transfiere un componente de una fase a otra depende de un coeficiente de transferencia de masa y el grado de desviacin de un sistema del estado de equilibrio, cesando la transferencia de masa cuando se alcanzan las condiciones de equilibrio.Cuando la trasferencia del soluto se detiene las composiciones en cada fase sern totalmente uniformes pero pueden no ser iguales entre s. Los que deben ser iguales son los potenciales qumicos, verdaderas fuerzas impulsoras de la transferencia.

DISEO DE EQUIPOS DE SEPARACINTRANSFERENCIA DE MASATERMODINMICABALANCE DE MATERIA Y ENERGAFENMENOS DE TRANSPORTE

CLASIFICACIN DE LAS OPERACIONES CON TRANSFERENCIA DE MASAContacto directo de dos fases inmisciblesFases separadas por una membranaContacto directo de fases misciblesUtilizacin de los fenmenos de superficie

CONTACTO DIRECTO DE DOS FASES INMISCIBLES En este caso se toma ventaja del hecho de que en un sistema de dos fases, de varios componentes en equilibrio, las composiciones de las fases son diferentes. Este grupo es el ms importante de todos los sealados anteriormente y comprende a la mayor parte de las operaciones con transferencia de masa.Las separaciones nunca son completas, si bien es posible aproximarlas a una separacin completa deseada mediante apropiados manejos.

Absorcin y desorcin

Humidificacin y deshumidificacin

Destilacin en sus diversas formas. Operaciones Gas - LquidoSecado

Adsorcin

SublimacinOperaciones Gas - Slido

Operaciones Slido - LquidoExtraccin slido lquido lixiviacin

CristalizacinOperaciones Lquido - LquidoExtraccin lquido liquido

OPERACIONES DIRECTASOPERACIONES INDIRECTASCuando la formacin de una segunda fase ocurre a expensas de una primera, por adicin o sustraccin de calor.Cuando para la formacin de una segunda fase, se requiere la adicin de una sustancia extraa a la mezcla original que se desea separar.

FASES SEPARADAS POR UNA MEMBRANALquido Lquido: Dilisis Electrodilisis smosis inversaGas Gas: Difusin gaseosa o efusinGas lquido: Penetracin

CONTACTO DIRECTO DE FASES MISCIBLESUTILIZACIN DE LOS FENMENOS DE SUPERFICIEDifusin trmicaDifusin con arrastreAtmlisisSeparacin con espuma