Compactación y Cristalización de Sólidos: Procesos y Principios

Comprensión y Compactación de Sólidos

Compactación

La compactación es un proceso de consolidación de polvos mediante la expulsión del aire existente entre sus partículas, haciendo que las mismas estén lo más próximas posibles. Al reducir los espacios, aumentamos la densidad del material y reducimos su volumen.

Procedimientos Mecánicos para Acelerar la Compactación

Los procedimientos mecánicos para acelerar el proceso de compactación son:

• Presión estática
• Impacto
• Manipulación
• Vibración

Comprensión de Sólidos

Un sólido es un estado de la materia caracterizado por un volumen y forma definidos. Posee un orden espacial fijo, aunque esto no impide que pueda ser deformado o comprimido hasta cierto punto, debido a que toda la materia sólida tiene energía cinética. La energía cinética se puede representar como: ½ mv²

Fases de la Compactación de Sólidos

1. Consolidación de polvos o acomodamiento.
2. Deformación elástica reversible de las partículas.
3. Deformación plástica o irreversible de las partículas del polvo.

Parámetros de la Compactación de Sólidos

1. Efecto del tiempo de contacto por parte de la fuerza compactadora sobre la densidad del comprimido.
2. La velocidad de aplicación de la compresión diametral sobre la deformación del comprimido.
3. La relación de la fuerza tensional durante la compactación del sólido.

Cristalización

La cristalización es el proceso más utilizado para purificar sólidos. Consiste en disolver la muestra del sólido impuro hasta conseguir una solución saturada o cercana a la saturación. Después, se consigue la precipitación del sólido por uno de los siguientes procedimientos:

1. Se deja la solución en reposo hasta que evapore la suficiente cantidad de solvente para producir la cristalización del soluto.
2. La disolución del soluto con su impureza se efectúa a una temperatura elevada, cerca del punto de ebullición del solvente, de manera tal que al disminuir la temperatura, disminuya también la solubilidad del soluto. Este se precipita o se cristaliza.

Principios de la Compactación de Sólidos

1. En la transferencia de masa, con el estudio de la teoría de los fenómenos de transporte.
2. En los métodos de cálculo de operaciones unitarias y en la selección de equipos para la absorción, el intercambio iónico, la extracción, la cristalización, la agitación y la mezcla de materiales.
3. En el dimensionamiento y la selección del sistema.