Evaporación y formación de burbujas

EVAPORACIÓN:

consiste en separar parcialmente el solvente de una solución formada por un soluto no volátil, calentando la solución hasta su temperatura de ebullición.

Su objetivo es concentrar soluciones, evaporando parte del solvente: generalmente se usa vapor de agua saturada, el cual al condensarse en una superficie metálica, transmite su calor latente a través de la pared metálica que separa el vapor de calentamiento de la solución que se está concentrando.

Mecanismo de operación:

Si un tubo se encuentra sumergido en un recipiente con líquido y fluye por el vapor de agua, se forman pequeñas burbujas de vapor en la superficie del tubo.

Donde no hay burbujas, el calor pasa por convección al líquido que lo rodea. Este calor también se transmite hacia la burbuja, aumentando su tamaño.

Cuando se ha desarrollado suficiente fuerza ascensorial entre la burbuja y el líquido, esta se libera de las fuerzas que la mantienen adherida al tubo y sube a la superficie del recipiente.

Por la naturaleza esférica de la burbuja, establece fuerzas de superficie en el líquido de manera que la presión de saturación dentro de la burbuja es menor que la del líquido que la rodea, lo que permite que exista un flujo de calor dentro de la burbuja.

FORMACIÓN DE BURBUJAS:

Estas se generan cuando se forma vapor dentro de un líquido.

Las burbujas toman forma esférica porque las esferas son las que tienen la menor superficie para la cantidad de vapor encerrada dentro de la burbuja, minimizando también la energía que tiene esa superficie. Este comportamiento tiene que ver con la tensión superficial y fuerza de cohesión en un líquido.

• La tensión superficial es la fuerza que se ejerce en la superficie de un líquido
• La fuerza de cohesión en un líquido es una fuerza de atracción entre sus moléculas que tiende a mantenerlas unidas.

En la formación de las burbujas, se destacan 3 casos:

Tensión superficial del líquido bajo: moja la superficie, la burbuja es ocluida en el líquido y asciende fácilmente.

Tensión superficial media: Existe cierta atracción entre la burbuja y la pared del tubo, deben hacerse más grande para que las fuerzas ascensionales la liberen de la superficie.