Cristalização a partir de solução aquosa saturada

Relatório da Atividade Prática - 12/04/2013 Cristalização a partir de solução aquosa saturada

OBJETIVO
Estudo do processo de cristalização a partir de soluções supersaturadas.

INTRODUÇÃO
A Cristalização é o segundo processo de separação mais utilizado na indústria química. É uma operação de separação sólido-líquido, em que ocorre a transferência de massa de um soluto de uma solução liquida, para uma fase cristalina. Um exemplo é a produção de sucrose a partir do açúcar de beterraba, em que a sucrose é cristalizada a partir de uma solução aquosa.
Na cristalização criam-se as condições termodinâmicas que levam as moléculas a aproximarem-se e a agruparem-se em estruturas altamente organizadas, os Cristais. Por vezes, as condições operatórias não permitem obter cristais 100% puros verificando-se a existência, nos cristais, de inclusões (impurezas) de moléculas que também têm grande afinidade para o soluto.
O primeiro passo num processo de cristalização é a Nucleação. É necessário criar condições para as moléculas se aproximarem e darem origem ao cristal. A cristalização é baseada, simultaneamente, nos mecanismos de transferência de massa e de quantidade de movimento. A “driving force” para a cristalização é a existência de supersaturação (uma quantidade de soluto que não consegue se dissolver, ou seja, é quando se ultrapassa o limite de saturação) na mistura líquida. O estado de supersaturação é naturalmente muito instável, a partir daí é possível à nucleação. Mas, para haver cristalização é necessário ocorrer agitação ou circulação da mistura líquida, a qual o mesmo provoca a aproximação e choque entre as moléculas, ocorrendo transferência de quantidade de movimento. Muitas vezes, para tornar o processo de cristalização mais rápido, podem-se introduzir sementes (núcleos) no cristalizador.
A nucleação é etapa do processo, em que as moléculas do soluto “soltas” no solvente, como a se juntar em