¿Qué es una Operación Unitaria?

Definición de Operación Unitaria Definición más aceptada:  Es una parte integrante de un proceso químico.

¿Cuántas Operaciones Unitarias existen? Entre 25 y 30 Operaciones. Su número brinda una idea de la variedad de procesos químicos existentes.

¿Cómo se dividen las Operaciones Unitarias? Se dividen en dos grandes grupos:  Operaciones Unitarias Físicas.  Operaciones Unitarias Químicas.

¿Cuál es el propósito de toda Operación Unitaria? Modificar las condiciones de una determinada cantidad de materia, en forma mas útil a nuestros fines.

¿Cómo se logra este propósito? Existen 3 (tres) vías para lograrlo: a) Modificando su masa o su composición (ej: mezcla, separación de fases). b) Modificando el nivel o la calidad (clase, tipo) de energía que posee (ej: enfriamiento, vaporización, etc.). c) Modificando sus condiciones de movimiento (ej: cambios en la dirección, aumento o disminución de la velocidad).

¿Cómo se clasifican las Operaciones Unitarias? En base a las 3 (tres) vías expuestas, se tiene:  Las Operaciones Unitarias se clasifican en función de la propiedad (materia, energía, cantidad de movimiento) que se transfiere en la Operación o de la propiedad que sea mas relevante.

¿Qué significa: “la propiedad más relevante”? En toda Operación Unitaria se transfieren SIMULTANEAMENTE: masa, energía y cantidad de movimiento. Sin embargo, las Operaciones Unitarias no son controladas NECESARIAMENTE por las 3 (tres) transferencias. Son controladas por UNA o, a lo sumo, DOS transferencias. Por ello, puede establecerse cuál o cuáles son las transferencias mas relevantes.

Clasificación de las Operaciones Unitarias En base a las transferencias más relevantes, las Operaciones Unitarias se clasifican en:  Operaciones de Transferencia de Materia.  Operaciones de Transferencia de Energía.  Operaciones de Transferencia SIMULTANEA de Materia y Energía.  Operaciones de Transferencia de Cantidad de Movimiento.

¿Qué Operaciones se estudian en Operaciones III? Operaciones de Transferencia de Materia. Operaciones de Transferencia SIMULTANEA de Materia y Energía. Importante: Ambos tipos de Operaciones se estudiarán en ESTADO ESTACIONARIO

¿Cuáles son unas ? Operaciones de Transferencia de Masa:  Absorción – Desorción.  Destilación.  Lixiviación (Extracción Sólido – Líquido).

¿Cuáles son las otras? Operaciones de Transferencia SIMULTANEA de Materia y Energía.  Humidificación - Deshumidificación.  Secado.

¿Qué produce una Transferencia de Propiedades? Lo que es común en todas las Operaciones Unitarias: LA FUERZA IMPULSORA. Caso particular: ¿Qué ocurre cuando la FUERZA IMPULSORA es nula?. Respuesta: El sistema se encuentra en una condición tal que no puede experimentar ningún cambio en forma espontánea.

¿Qué significa: “No puede experimentar ningún cambio espontáneamente”? Quiere decir que el Sistema se halla en ESTADO DE EQUILIBRIO. Por lo tanto:  Es posible establecer ciertas condiciones operativas, bajo las cuales todo sistema se encuentra en estado de equilibrio.

¿Qué tipos de Equilibrio estudiaremos en Operaciones III? Básicamente, 3 (tres) tipos de Equilibrio:  Equilibrio Gas – Líquido.  Equilibrio Líquido – Vapor.  Equilibrio Sólido – Líquido.  Si bien también existe, no estudiaremos el Equilibrio Líquido – Líquido.

¿Qué presentan en común estos Tres tipos de Equilibrio? Los sistemas que estudiaremos están conformados solamente por DOS fases. Estos sistemas tienen en común 3 (tres) principios:

PRINCIPIO N°1 Para condiciones operativas fijas (generalmente P y T), existe una serie de relaciones en el equilibrio. Las mismas pueden presentarse gráficamente, bajo la forma de CURVA DE EQUILIBRIO (también llamada: Curva de Distribución de Equilibrio).

PRINCIPIO N°2 Para un sistema en equilibrio, NO hay difusión NETA de los componentes entre las fases.

PRINCIPIO N°3 Cuando un sistema NO está en equilibrio, la difusión de los componentes sucede de tal forma que el sistema alcanza la condición de equilibrio. Si hay tiempo suficiente, prevalecerán por último las concentraciones en el equilibrio.