PROPUESTA DE PRACTICA DE LABORATORIO
PREPARACION DE SOLUCIÓN AL 5% DE PECTINA
EN REACTOR DE TANQUE AGITADO

1. OBJETIVOS

2.1 Entender los principios y conceptos basicos de fluidodinamica involucrados en el mezclado de líquidos al interior de reactores o tanques de agitación.

2.2 Distinguir los diferentes diseños de tanques, agitadores y configuraciones físicas (presencia o no de bafles) al interior de tanques o reactores con agitación.

2.3 Calcular la potencia de agitación requerida para llevar a cabo el mezclado de una solución de 5% de pectina, realizando diferentes configuraciones del equipo de agitación con el fin de visualizar la disposición que genera mayor eficiencia.

Con el fin de cumplir con los objetivos de la practica, el estudiante debera realizar una revisión de conceptos apoyandose en la consulta de referencias bibliograficas y herramientas virtuales. A continuación se presenta una lista de conceptos a consultar:
* Teoría de fluidos involucrada en la agitación y mezclado de líquidos miscibles o sólidos en líquidos en tanques con agitación.

* Tipos de agitadores, bafles y configuraciones internas en tanques de agitación.

* Trayectorias de flujo en la agitación.

* Potencia consumida en tanques de agitación (Revisión de calculo, variables y formulas involucradas).

2. MATERIALES Y REACTIVOS
El equipo consiste en un tanque cilíndrico de vidrio abierto. Se tienen distintas geometrías de propelas y al tanque se le pueden montar deflectores. El motor que proporciona la energía para hacer rotar al impulsor tiene un programador en donde se puedeestablecer la velocidad de rotación del impulsor. A su vez el motor posee un dinamómetro con el que se realiza la lectura del par motor requerido para realizar la agitación a la velocidad establecida por el usuario.

El sólido a disolver en agua es Pectina. La elección de dicho reactivo se da debido a la característica peculiar de formar geles al contacto del solido con agua. Tal propiedad genera una mayor caracterización de los requerimientos de potencia exigidos en cada configuración del equipo al momento de realizar las medidas.
Vaso de precipitado
Tienen un campo de aplicación muy extenso: se usan para preparar, disolver o calentar sustancias. Junto con el matraz, la probeta y los tubos de ensayo constituyen lo que se llama en el laboratorio “Material de vidrio de uso general”.
Se fabrican en vidrio ordinario y en “PIREX”, y de distintos tamaños. Son cilíndricos y en la boca llevan un pequeño apéndice en forma de pico para facilitar el vertido de las sustancias cuando se transvasan.
Puede ir aforados ograduados, si bien su exactitud es menor que la de un matraz aforado o una probeta.
Matraz
Es un matraz de pared gruesa, con una tubuladura lateral. En la boca se acopla, mediante un corcho agujereado el butchner, y a la tubuladura, mediante una goma, la trompa de agua (o trompa de vacío). De esta forma se consigue filtrar sustancias pastosas.
ERLENMEYER
Son matraces de paredes rectas, muy usados para las valoraciones. Se pueden calentar directamente sobre la rejilla.

Mortero
Se utilizan para disgregar sustancias, mediante la presión ejercida, suelen ser de porcelana. La técnica consiste presionar con la mano del mortero sobre una de las paredes del mismo una pequeña cantidad del material a triturar.
Frotar fuertemente desplazando el pistilo hacia el fondo del mortero.
Reagrupar el material de nuevo sobre la pared y repetir la operación tantas veces como sea necesario hasta obtener el tamaño de partícula deseado.
Espatula
Es una herramienta que consiste en una lamina plana de metal con una agarradera o mango similar a un cuchillo con punta roma. Sirve para mezclar o separar mezclas en forma de polvo.

Pinzas para crisol
Las pinzas tienen la finalidad de que la grasa de tus manos no interfiera con el analisis que estés realizando, ademas de que las pinzas se utilizan ya en varios casos el crisol, el vaso de precipitados y el tubo de ensayo se someten atemperaturas altas y si no ocupas las pinzas te puedes quemar o cuando te encuentras realizando una reacción exotérmica o cuando la reacción es muy violenta.

Gradilla
Utensilio que sirve para colocar tubos de ensayo. Este utensilio facilita el manejo de los tubos de ensayo.

Soporte universal

Es un utensilio de hierro que permite sostener varios recipientes.


Mechero de Bunsen

Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.

Embudo de buechner
Tiene la función de filtrar los líquidos que atraviesan por el papel filtro que se dobla y se pone encima del embudo

Capsula de porcelana
Es de forma semiesférica y es utilizada para efectuar preparaciones.


Pipeta
Pipeta, instrumento de laboratorio que se utiliza para medir o transvasar pequeñas cantidades de líquido. Es un tubo de vidrio abierto por ambos extremos y mas ancho en su parte central. Su extremo inferior, terminado en punta, se introduce en el líquido; al succionar por su extremo superior, el líquido asciende por la pipeta.
Los dos tipos de pipeta que se utilizan en los laboratorios con mas frecuencia son la pipeta de Mohr o graduada y la pipeta de vertido. En la primera se pueden medir distintos volúmenes de líquido, ya que lleva una escala graduada. La pipeta de vertido posee un único enrase circular en su parte superior, por loque sólo puede medir un volumen.
La capacidad de una pipeta oscila entre menos de 1 ml y 100 ml. En ocasiones se utilizan en sustitución de las probetas, cuando se necesita medir volúmenes de líquidos con mas precisión.
Probeta graduada
Probeta, instrumento de laboratorio que
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

4. RESULTADOS A REPORTAR Y DISCUTIR

5.4 Se deben de reportar los siguientes datos para cada corrida experimental:

* Configuración empleada (con o sin bafles, tipo de propulsor)
* Diametro del tanque
* Diametro del propulsor
* Densidad y viscosidad de solución (medido o de tablas)
* Par motor y concentración de la solución en cada delta de tiempo

5.5 Calcular el NRe y el NFr para cada corrida experimental.

5.6 Calcular el NP y la Potencia requerida para cada corrida experimental.

5.7 Establecer la cantidad de energía suministrada con cada sistema para lograr la eficiencia de mezclado correspondiente.

5.8 Concluir cual sistema de agitación fue el mas eficiente.
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Bibliografía
1. Mc Cabe, W.L., Smith, J.C. y Harriott, P. Unit Operations of Chemical. Nueva York : Mc Graw-Hill International Editions, 1985.
2. Carter, Jaime Vernon. www.itescam.edu.mx. [En línea] [Citado el: 18 de abril de 2012.] www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r59508.PDF.