Química de Alimentos Unidad II: Agua 18/09/2018

Presentación del tema: "Química de Alimentos Unidad II: Agua 18/09/2018"— Transcripción de la presentación:

1 Química de Alimentos Unidad II: Agua 18/09/2018
Ing. Karla Elisabeth Dávila

2 Objetivos Analizar la composición química del agua y las propiedades que de esta derivan estableciendo criterios de calidad para su utilización en la agroindustria o para el consumo humano y procesamiento. Fomentar el respeto, espíritu crítico mediante la integración a las actividades para la formación en valores 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

3 Contenidos Composición Propiedades Contaminantes Usos industriales
Tratamientos NTON 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

4 Reflexión del día Video «Él es Nick» 18/09/2018
Ing. Karla Elisabeth Dávila

5 De manera individual resuelva
18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

6 Actividad 01 ¿Cuáles consideran ustedes son las funciones biológicas del agua? Enumeren las fuentes de agua para el ser humano Cite las propiedades del agua. ¿Cuáles son los cambios de estado del agua? ¿Qué importancia le atribuye usted a esto como parte de su conocimiento profesional? 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

7 Composición química del agua
De esta composición se derivan una serie de propiedades tanto físicas como químicas: Características: - Es incoloro, insaboro, inoloro. Es buen conductor de la electricidad. Es buen disolvente. No tiene forma y adquiere la forma del Recipiente. Se presenta en tres estados naturales sólido, líquido y gaseoso. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

8 Desarrollo de la agricultura la industria Las vias de comunicación
La recreación Fuentes de energia etc Vida Agua Es el medio en que transcurren los procesos vitales, asi como la fuente de hidrógeno Animales Plantas 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

9 Clases de agua NTON DISPONIBLE EN EL SITIO: 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

10 Clases de Aguas Tipo 1. Aguas destinadas al uso doméstico y al uso industrial que requiera de agua potable, siempre que ésta forme parte de un producto o sub-producto destinado al consumo humano o que entre en contacto con él. Las aguas de este Tipo se desagregan en dos categorías: Categoría 1-A: Aguas que desde el punto de vista sanitario pueden ser acondicionadas con la sola adición de desinfectantes; y Categoría 1-B: Aguas que pueden ser acondicionadas por medio de tratamientos convencionales de coagulación, floculación, sedimentación, filtración y/o cloración. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

11 Parámetros del agua tipo I
18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

12 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

13 Propiedades Físicas Es un cuerpo líquido, incoloro, inodoro e insípido. En grandes cantidades toma una coloración azul-verdosa. Su densidad es igual a 1 g/cm3 cuando se determina a 40°C y al nivel del mar. Temperatura de ebullición de 100°C al nivel del Mar. Su punto de solidificación es de 0°C (forma el hielo). Tiene gran poder disolvente por lo que se le llama "disolvente universal". 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

14 C específico (líquido a 14,5 oC) 4,184 kj/kg oC
Calor de fusion molar 6,02 kj/kg oC Calor de vaporización molar 40,7kj/kg oC ¿Qué utilidad tienen estos datos? 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

15 Propiedades Químicas Se combina con:
- Metales y no metales dando óxidos. - Con óxidos metálicos y da bases. - Con óxidos no metálicos y de oxácidos. Se descompone por electrólisis Para descomponerse por otro procedimiento necesita temperatura superiores a 27°C 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

16 Grupos contaminantes :
No hay en la naturaleza agua pura, ya que puede contener hasta 90 posible contaminantes no aceptables Grupos contaminantes : Compuestos inorgánicos Compuestos orgánicos Sustancias en suspención Gases Microorganismos 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

17 INORGANICOS Calcio y magnesio Hierro y manganeso Silicatos
Dióxido de carbono Sulfuro de hidrógeno Fosfatos Cobre Aluminio Metales pesados 10 Arsénico, plomo, cadmio 11. Nitratos 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

18 Bacterias gram negativas, no fermentadoras
Microorganismos Algas Protozoarios Cryptosporidium Giardia Bacterias Pseudomonas Bacterias gram negativas, no fermentadoras Escherichia coli y coliformes 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

19 Sustancias en suspención:
Gases: CO2, O2, N2, NH3, CH4, H2S, SO2 y otros Sustancias en suspención: Polvo de rocas, arcilla, arena, carbonato de calcio, silice, hidroxido de hierro (III), azufre, etc Compuestos organicos: - aceites, grasas, detergentes, solventes,sustancias plásticas 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

20 Turbidez Limo, arcilla, y material suspendido causan turbidez
Partículas pequeñas incluyen "coloides" Remoción de los coloides es usualmente el primer paso en el tratamiento del agua Turbidez: Turbidez significa que el agua no está clara. Limo, arcilla y material suspendido causan turbidez, la cual es casi imposible de filtrar eficientemente. Estas partículas pequeñas incluyen "coloides”, que pueden llevar una carga eléctrica ligeramente negativa. La eliminación de los coloides es el primer paso en el tratamiento del agua. Esta es usualmente lograda por floculación. Esto normalmente no lo hacen los industriales farmacéuticos a menos que ellos surtan su agua de embalses, pozos o ríos. Usualmente esta floculación se le realiza al agua de la ciudad, pero si éste no es el caso, entonces el fabricante farmacéutico debe hacerlo. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

21 Usos a nivel industrial:
El elevado calor de fusión que esta presenta se aprovecha en la refrigeración con hielo El elevado calor de vaporización es aprovechado como medio de calefacción (vapor) Por su elevado calor especifico, es ampliamente utilizada, como agente de refrigeración en los sistemas de enfriamiento de motores y/o como medio para transportar el calor a los sistemas de calefacción ya que actua como regulador térmico 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

22 Dureza del agua Por lo general la dureza del agua es causada por la presencia de iones calcio (Ca2+) y iones magnesio (Mg2+) disueltos en el agua. Otros cationes como el aluminio (Al3+) y el fierro (Fe3+) pueden contribuir a la dureza, sin embargo su presencia es menos crítica. La forma de dureza más común y problemática es la causada por la presencia de bicarbonato de sodio (Ca(HCO3)2). El agua la adquiere cuando la lluvia pasa por piedra caliza (CaCO3). Cuando el agua de lluvia cae disuelve dióxido de carbono (CO2) del aire y forma ácido carbónico (H2CO3), por lo que se acidifica ligeramente 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

23 Consecuencias del uso de aguas duras:
A. Incrustaciones: son depósitos de sustancias minerales u orgánicas en los equipos destinadas a IC, este fenómeno se debe a distintas sustancias solubles o prácticamente insolubles como: hidrógenos carbonatos, carbonatos y sulfatos de calcio y magnesio, hierro y ciertas sustancias orgánicas. B. Corrosión: es el desgaste o deterioro de los metales por acción química de ciertas impurezas de las aguas, por la formación de celdas o pilas o por a actividad funcional de ciertos m.o de las aguas, y se denomina corrosión química, electrolítica o biológica. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

24 El problema de las incrustaciones no ha disminuido y es de consideración muy importante, principalmente en la industria, porque las incrustaciones pueden obstruir las tuberías a tal grado que se produzcan explosiones o que se inutilicen las unidades de los procesos industriales, resultando más económico darle a las aguas un tratamiento de ablandamiento, que sustituir tuberías, equipo, etc. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

25 - Sobrecalentamiento de los IC con daño evidente de estos.
Perjuicios ocasionados por las incrustaciones - Sobrecalentamiento de los IC con daño evidente de estos. Poco aprovechamiento del calor y por consiguiente, consumo, extra de combustible Disminución de la capacidad de enfriamiento de los condensadores, equipos de refrigeración y motores en general. Disminución del flujo de agua a través de tuberías y equipos. Disminución de la capacidad de bombeo de las bombas, etc 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

26 Las etapas de pre-tratamiento son:
filtración primaria con el objetivo de eliminar partículas en suspensión para maximizar la eficiencia de membranas, el ablandamiento o remoción de cationes como calcio y magnesio para reducir incrustaciones remoción de cloro por filtro de carbón activado, control microbiológico por medio de luz UV u ozono, El control del pre-tratamiento puede reducir costos de operación y mantenimiento de las etapas de purificación 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

27 Ósmosis inversa (OI): es el proceso por el cual se hace pasar el agua a presión a través de una membrana semipermeable, que deja pasar el agua, reteniendo contaminantes como sales, ácidos, bases, coloides, bacterias, y endotoxinas. Hay disponibles sistemas de OI de un paso o de doble paso. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

28 Deionización (DI): intercambio iónico
Deionización (DI): intercambio iónico. El agua se hace pasar a través de resinas de intercambio iónico, con el objetivo de remover los iones de las sales presentes en el agua. Los cationes son removidos por H+ y los aniones por OH-. Las resinas se regeneran con ácidos y álcalis, respectivamente. Los equipos pueden ser de lecho mixto, o separado (resinas catiónicas y resinas aniónicas). Pueden regenerarse en el sitio o a través de un proveedor. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

29 Ultrafiltración (UF): el proceso es similar al de OI, donde el agua pasa a través de una membrana semipermeable. La corriente de agua fluye paralela a la membrana porosa de ultrafiltración. La presión diferencial fuerza al agua a través de la membrana. pero son rechazados la mayoría de los contaminantes, salvo los de peso molecular bajo, por ejemplo mucho de los iones. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

30 Destilación: es un proceso de purificación del agua por cambio de fases. El agua se evapora desprendiéndose de la mayoría de los contaminantes. El vapor producido es condensado. Algunos contaminantes de bajo peso molecular pueden ser arrastrados por el vapor de agua. Básicamente tres tipos de destiladores se usan: de simple efecto (SE), de múltiple efecto (ME) y de compresión de vapor (VC). Estos dos últimos tipos son los recomendados. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

31 Normas NTON CAPRE 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

32 Sitios de interés 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila

33 Actividad 03 Organizarse en parejas
Teniendo en cuenta los apuntes tomados en la sesión de hoy. Elaboren en conjunto un resumen de la clase y presenten el mismo mediante un esquema: mapa conceptual, cuadro sinóptico, árbol de estructura, etc al finalizar en encuentro. 18/09/2018 Ing. Karla Elisabeth Dávila