DEFINICION, CARACTERITICAS Y FUNDAMENTOS DE UN SISTEMA DE CRISTALIZACION.La operacin de cristalizacin es aquella por media de la cual se separa un componente de una solucin liquida transfirindolo a la fase slida en forma de cristales que precipitan. Es una operacin necesaria para todo producto qumico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azcar o sacarosa, la sal comn o cloruro de sodio.En la cadena de operaciones unitarias de los procesos de fabricacin se ubica despus de la evaporacin y antes de la operacin de secado de los cristales y envasado.Toda sal o compuesto qumico disuelto en algn solvente en fase liquida puede ser precipitada por cristalizacin bajo ciertas condiciones de concentracin y temperatura que el ingeniero qumico debe establecer dependiendo de las caractersticas y propiedades de la solucin, principalmente la solubilidad o concentracin de saturacin, la viscosidad de la solucin, etc.Para poder ser transferido a la fase slida, es decir, cristalizar, un soluto cualquiera debe eliminar su calor latente o entalpa de fusin, por lo que el estado cristalino adems de ser el mas puro, es el de menor nivel energtico de los tres estados fsicos de la materia, en el que las molculas permanecen inmviles unas respecto a otras, formando estructuras en el espacio, con la misma geometra, sin importar la dimensin del cristal.Tipo de cristalesUn cristal puede ser definido como un slido compuesto de tomos arreglados en orden, en un modelo de tipo repetitivo. La distancia interatmica en un cristal de cualquier material definido es constante y es una caracterstica del material. Debido a que el patrn o arreglo de los tomos es repetido en todas direcciones, existen restricciones definidas en el tipo de simetra que el cristal posee.La forma geomtrica de los cristales es una de las caractersticas de cada sal pura o compuesto qumico, por lo que la ciencia que estudia los cristales en general, la cristalografa, los ha clasificado en siete sistemas universales de cristalizacin:

Sistema CbicoLas sustancias que cristalizan bajo este sistema forman cristales de forma cbica, los cuales se pueden definir como cuerpos en el espacio que manifiestan tres ejes en ngulo recto, con segmentos, ltices, aristas de igual magnitud, que forman seis caras o lados del cubo. A esta familia pertenecen los cristales de oro, plata, diamante, cloruro de sodio, etc.Sistema TetragonalEstos cristales forman cuerpos con tres ejes en el espacio en ngulo recto, con dos de sus segmentos de igual magnitud, hexaedros con cuatro caras iguales, representados por los cristales de oxido de estao.Sistema OrtorrmbicoPresentan tres ejes en ngulo recto pero ninguno de sus lados o segmentos son iguales, formando hexaedros con tres pares de caras iguales pero diferentes entre par y par, representados por los cristales de azufre, nitrato de potasio, sulfato de bario, etc.Sistema MonoclnicoPresentan tres ejes en el espacio, pero slo dos en ngulo recto, con ningn segmento igual, como es el caso del brax y de la sacarosa.Sistema TriclnicoPresentan tres ejes en el espacio, ninguno en ngulo recto, con ningn segmento igual, formando cristales ahusados como agujas, como es el caso de la cafena.Sistema HexagonalPresentan cuatro ejes en el espacio, tres de los cuales son coplanares en ngulo de 60, formando un hexgono bencnico y el cuarto en ngulo recto, como son los cristales de zinc, cuarzo, magnesio, cadmio, etc.Sistema RombodricoPresentan tres ejes de similar ngulo entre si, pero ninguno es recto, y segmentos iguales, como son los cristales de arsnico, bismuto y carbonato de calcio y mrmol.

Importancia de la cristalizacin en la industriaEn muchos casos, el producto que sale para la venta de una planta, tiene que estar bajo la forma de cristales. Los cristales se han producido mediante diversos mtodos de cristalizacin que van desde los ms sencillos que consisten en dejar reposar recipientes que se llenan originalmente con soluciones calientes y concentradas, hasta procesos continuos rigurosamente controlados y otros con muchos pasos o etapas diseados para proporcionar un producto que tenga uniformidad en la forma, tamao de la partcula, contenido de humedad y pureza. Las demandas cada vez mas crecientes de los clientes hacen que los cristalizadores sencillos por lotes se estn retirando del uso, ya que las especificaciones de los productos son cada vez ms rgidas.La cristalizacin es importante como proceso industrial por los diferentes materiales que son y pueden ser comercializados en forma de cristales. Su empleo tan difundido se debe probablemente a la gran pureza y la forma atractiva del producto qumico slido, que se puede obtener a partir de soluciones relativamente impuras en un solo paso de procesamiento. En trminos de los requerimientos de energa, la cristalizacin requiere mucho menos para la separacin que lo que requiere la destilacin y otros mtodos de purificacin utilizados comnmente. Adems se puede realizar a temperaturas relativamente bajas y a una escala que vara desde unos cuantos gramos hasta miles de toneladas diarias. La cristalizacin se puede realizar a partir de un vapor, una fusin o una solucin. La mayor parte de las aplicaciones industriales de la operacin incluyen la cristalizacin a partir de soluciones. Sin embargo, la solidificacin cristalina de los metales es bsicamente un proceso de cristalizacin y se ha desarrollado gran cantidad de teora en relacin con la cristalizacin de los metales.La cristalizacin consiste en la formacin de partculas slidas en el seno de una fase homognea.

Las partculas se pueden formar en una fase gaseosa como en el caso de la nueve, mediante solidificacin a partir de un lquido como en la congelacin de agua para formar hielo o en la manufactura de mono cristales, o bien por cristalizacin de soluciones lquidas.

Se puede decir que la cristalizacin es un arte, dando a entender que la realidad tcnica es sobrepasada en ocasiones por todos los factores empricos que estn involucrados en la operacin.Estos sistemas geomtricos son constantes para los cristales del mismo compuesto qumico, independientemente de su tamao. Los cristales son la forma ms pura de la materia, su bien sucede que precipitan simultneamente cristales de varias sustancias formando soluciones slidas de varios colores como son los minerales como el mrmol veteado, el jade, onix, turquesas, etc., en los cuales cada color es de cristales de una sal diferente. Sin embargo cuando cristaliza solamente un solo compuesto qumico, los cristales son 100% puros.Adems de su forma geomtrica, los cristales son caracterizados por su densidad, su ndice de refraccin, color y dureza.Fundamentos Tipo de cristales que forma el producto. Pureza de los cristales que forma el producto.Informacin necesaria para evaluar el uso de la cristalizacin como alternativa para la purificacin de un producto. Equilibrio: Solubilidad y sobresaturacin de soluciones del soluto en agua u otro solvente. Modos de operacin posibles para generar la sobresaturacin de la solucin de soluto. Cintica: Velocidad con que se originan (nucleacin) y crecen los cristales en la solucin. Distribucin de tamaos en poblaciones de los cristales.

EQUIPOS, ELEMENTOS Y TIPOS DE CRISTALIZADORES.

Cristalizador contino.Balances de masa y energa en cristalizadores continuos donde:FS = Flujo msico del solvente en la alimentacin, [M/t]Ra = Masa de soluto por masa de solvente en la alimentacin, [M/M]S = Flujo msico de solvente en la suspensin de salida, [M/t]RC = Masa de soluto disuelto por masa de solvente en la solucin de salida, [M/M]RSe = Masa de solvente evaporada por masa de solvente alimentada, [M/M]C = Flujo msico de cristales en la suspensin de salida, [M/t]TIPOS DE CRISTALIZADORESCristalizador HowardCristalizador a tubo con raspadoresCristalizador tipo Swenson WalkerCristalizador tipo tanque agitado con serpentinesCristalizador de refrigeracin por contacto directoCristalizadores por Evaporacin:Cristalizadores OsloCristalizadores evaporadores de circulacin forzadaCristalizadores adiabticos al vaco.INNOVACIONES TECNOLOGICAS EN SISTEMAS DE CRISTLIZACION.En Mxico se descubri un mtodo para preservar los alimentos, con la misma frescura hasta por un periodo de dos aos; la cristalizacin se cre a travs de la tecnologa "Kryoflash", nica en el mundo, la cual consiste en congelar tanto alimentos crudos como guisados, a una velocidad tal que no es necesario usar conservadores, preservadores ni estabilizadores.La velocidad con la que congela en 3 o 5 segundos para porciones de entre 200 y 500 gramos y el contacto directo con el nitrgeno lquido a menos 196 grados centgrados, genera micro cristales de hielo redondos que nunca perforan la membrana de la clulas de los alimentos, por lo que se mantiene su integridad, textura, consistencia, sabor, olor y seguridad, adems de alargar la vida en anaquel.La congelacin mecnica o tradicional degrada las propiedades originales al grado tal, que las vitaminas se evaporan durante la preservacin, adems, la deshidratacin es muy alta (por arriba del 15 por ciento), mientras que la tecnologa Kryoflash provoca deshidratacin de solamente 0.2 por ciento, seal Daniel Maccise, director de Tecnologa de Kryofresh.SELECCIN, MANTENIMIENTO Y COSTO DE OPERACIN DE UN SISTEMA DE CRISTALIZACION EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS. CONSIDERANDO MINIMIZAR EL IMPACTO AMBIENTAL.

BIBLIOGRAFIA.Procomer. (2011). Cristalizacin, mtodo que alarga la vida de los alimentos hasta 2 aos. Mayo 22, 2015, de Portal estadstico de comercio exterior Sitio web: http://www.procomer.com/contenido/articles/cristalizaci%C3%B3n-m%C3%A9todo-que-alarga-la-vida-de-los-alimentos-hasta-2-a%C3%B1os.htmlHuerta, S. (2012). Cristalizacin. Mayo 24, 2015, de Universidad Autnoma Metropolitana. Sitio web: http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Cristalizacion.pdf