Pauta de Informe Visita Industria Nombre Supervisor (a) Profesión y Cargo dentro de la empresa Proceso (área de producción) Operación Unitaria (elección) Introducción (Revisión bibliográfica) Distribución en planta (Layout) Descripción General (modo de operación, manutención, ciclo usos, limpieza, etc) Calidad agua

LIXIVIACIÓN

Definición La palabra lixiviación procede del latín “Lixivia” que significa lejía. En Roma esta palabra se usaba para describir los jugos que destilaban las uvas o las aceitunas antes de ser machacadas. Hoy la palabra lixiviación se usa para describir el proceso mediante el cual se lava una sustancia pulverizada con el objetivo de extraer de ella las partes que resulten solubles.

Para separar el soluto deseado o eliminar un soluto indeseable de la fase sólida, ésta se pone en contacto con una fase líquida. Ambas fases entran en contacto intimo y el soluto o los solutos se difunden desde el sólido a la fase líquida, lo que permite una separación de los componentes originales del sólido. Este proceso se llama lixiviación líquido-sólido o simplemente, lixiviación. La operación unitaria se puede considerar como una extracción, aunque el término también se refiere a la extracción líquido-líquido. Cuando la lixiviación tiene por objeto eliminar con agua un componente indeseable de un sólido, el proceso recibe el nombre de lavado.

Procesos de lixiviación para sustancias biológicas. En la industria de procesos biológicos y alimenticios, muchos productos se separan de su estructura natural original por medio de una livixiviación líquido-sólido. Ejemplos Lixiviación de azúcar de las remolacha con agua caliente. Producción de aceites vegetales, se emplean disolventes orgánicos como hexano, acetona y éter, para extraer aceite de cacahuate, soya, semillas de lino, semillas de ricino, semillas de girasol, semillas de algodón, harina, pasta de palo e hígado de hipogloso. En la industria farmacéutica se obtiene una gran diversidad de productos por lixiviación de raíces, hojas y tallos de plantas. En la producción de café “instantáneo” soluble, el café tostado y molido se somete a una lixiviación con agua pura. El té soluble se fabrica por lixiviación de hojas de té con agua. El tanino se extrae de las cortezas de árboles por lixiviación con agua.

Procesos de lixiviación para materiales inorgánicos y orgánicos. Los procesos de lixiviación son de uso común en las industria metalúrgica. Los metales útiles suelen encontrarse en mezclas con grandes cantidades de constituyentes indeseables, y la lixiviación permite extraerlos en forma de sales solubles. Las sales de cobre se disuelven o se lixivian de los minerales molidos que contienen otras sustancias por medio de soluciones de ácido sulfúrico o amoniacales. Las sales de cobalto y níquel se lixivian de sus minerales con mezclas de ácido sulfúrico-amoniaco-oxígeno. La lixiviación de oro a partir de sus minerales, se basa en el uso de una solución acuosa de cianuro de sodio. El hidróxido de sodio se lixivia de una suspensión de carbonato de calcio e hidróxido de sodio, que se prepara haciendo reaccionar Na2CO3 con Ca(OH)2.

Preparación de sólidos para la lixiviación Materiales inorgánicos y orgánicos. El método de preparación del sólido depende en alto grado de la proporción del constituyente soluble presente, de su distribución en el material sólido original, de la naturaleza del sólido, que puede estar constituido por células vegetales o el material soluble estar totalmente rodeado por una matriz de materia insoluble, y del tamaño de partícula original.

Materiales animales y vegetales Los materiales biológicos tienen estructura celular y los constituyentes solubles suelen estar dentro de las células. En ocasiones, la velocidad de lixiviación es bastante baja, debido a que las paredes celulares constituyen una resistencia adicional a la difusión. No obstante, es poco práctico moler los materiales biológicos a tamaño suficientemente pequeño para exponer el contenido de las células individuales.

Para lixiviar productos farmacéuticos de hojas, tallos y raíces, el secado del material antes de la extracción ayuda a romper las paredes celulares. De esta manera, el disolvente ataca directamente al soluto.

Velocidad de lixiviación En la lixiviación de materiales solubles del interior de una partícula por acción de un disolvente, el proceso general consiste en los siguientes pasos: El disolvente se transfiere del volumen de solución a la superficie del sólido. Después, dicho disolvente penetra o se difunde en el sólido. El soluto se disuelve en el disolvente. Entonces, el soluto se difunde a través de la mezcla de sólido y disolvente hasta la superficie de la partícula. Finalmente, el soluto se transfiere a la solución general.

LIXIVIACIÓN CASCADA EN CONTRACORRIENTE P, T constantes Despreciable el calor mezcla de soluto en disolvente Sistema inmiscible: disolvente no se disuelven sólido y matriz sólida insoluble. Despreciable el disolvente arrastrado por el sólido Etapas de equilibrio Cascada de extracción sólido-líquido en contracorriente L. O. Diagrama de McCabe-Thiele para lixiviación

Tipos de equipo para la lixiviación Lixiviación en lechos fijos: Este equipo se usa en la industria del azúcar de remolacha, en la extracción de taninos de corteza curtiente, en la extracción de productos farmacéuticos de cortezas y semillas, y en otros procesos Lixiviación con lechos móviles: Estos procesos son útiles en la extracción de aceite a partir de semillas vegetales, como la de algodón, cacahuate, y soya. Lixiviación agitada del sólido: Cuando el sólido se puede moler hasta cerca de 200 mallas (0.074 mm), es posible mantenerlo en suspensión aplicándole agitación, y lograr una lixiviación continua a contracorriente, colocando varios agitadores en serie con tanques de sedimentación o espesadores entre cada agitador.

Aparato típico de lecho fijo

Equipo para lixiviación con lecho móvil: a) extractor de cangilones tipo Bollman, b) extractor con transportador de tornillo tipo Hildebrandt.

Lixiviación a contracorriente usando espesadores