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Investigación bibliográfica...

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INTRODUCCIÓN Los procesos modernos cada vez buscan menorar todo tipo de costo y consumo energético posible para poder llevar a cabo los mecanismos industriales. También buscan una mayor selectividad, menos subproductos y reacciones más limpias que den lugar a procesos específicos de una manera continua. Por esta razón se da a lugar metodologías que ayuden a que dichos procesos sean mucho más eficientes que antes. Conocer cómo aplicar los conceptos y métodos del equilibrio químico da un gran aporte a distintos tipos industrias que trabajan o llevan a cabo procesos químicos fundamentales para mantenerse productivos. Mediante el estudio del equilibrio químico, podemos determinas qué factores se pueden manipular para conseguir que una reacción en equilibrio tienda a ser mucho más producente. Por ejemplo, la temperatura o presión son factores que se pueden manejar de acuerdo con el beneficio de la reacción, es decir a la formación de productos. El equilibrio químico es el estado al que evoluciona de forma espontánea un sistema químico, en el que tiene lugar una reacción química reversible. cuando se alcanza esta situación, desde el punto de vista macroscópico, se observa que las concentraciones de las sustancias, tanto reactivos como productos de la reacción, permanecen constantes a lo largo del tiempo. (Massa, et al., SF.) Aplicaciones de equilibrio químico en la industria

Procesos de Esterificación

La demanda mundial de los ésteres ha crecido mucho en el último tiempo. Estos han empezado a emplearse en materiales definidos. La esterificación se trabaja en procesos por lotes en fase líquida, y se controlan variables como la temperatura, además de que se lo trabaja mediante empleo de catalizadores para un resultado óptimo o eficaz.

Figura 1. Proceso de esterificación. Recuperado de: https://img2.freepng.es/20180605/wyx/kisspng-butylgroup-esterification-ethyl-group-carboxylic5b174bff5bd2a6.5673347415282534393761.jpg

Entre los parámetros esenciales para diseñar un proceso de esterificación, es precisamente el equilibrio químico. Esto se debe a que las reacciones o procesos químicos de esterificación son reversibles, y en la industria se busca que estos procesos de esterificación sean completados al 100% con respecto a al menos una de las materias primas. Los métodos del proceso que se emplean son: 

Modificación de la temperatura y la presión de operación



Modificación de la concentración de la mezcla reaccionante



Exceso de una de las materias primas



Separación de los productos de la mezcla reaccionante



Implementación de varias etapas de reacción con separación de productos entre ellas.



Operaciones de reacción y separación simultáneas como destilación y extracción reactivas

El método de modificación de la temperatura tiene como propósito el incremento de la energía libre Gibbs, y de esta forma se incrementaría la constante de equilibrio. Sin embargo, se debe tomar en cuenta el tipo de reacción con la que se está tratando, de acuerdo con si esta es exotérmica (disminución de temperatura incrementa la constante) o endotérmica (aumento de temperatura incrementa la constante). Por otro lado, la modificación de la concentración de la mezcla reaccionante también tiene el propósito de aumentar la constante con el fin de obtener beneficios en el proceso. Equilibrio de la soda cáustica La soda cáustica es un importante producto químico para la industria de la pasta y el papel. Sus usos principales en la producción de pasta y papel incluyen la cocción/elaboración de pasta Kraft, la extracción de lignina durante las secuencias de blanqueado de la pasta, y la fabricación de hipoclorito de sodio sobre el terreno. El procedimiento general para el blanqueado de la pasta incluye una secuencia de blanqueado durante la cual las impurezas y las materias de color presentes en la pasta se oxidan y/o se convierten en formatos solubles en álcalis, y una secuencia de extracción durante la cual se eliminan las impurezas. Las etapas de extracción casi siempre usan soda cáustica. (ERCO, 2012). Mediante la aplicación de equilibrio químico se pueden obtener reacciones de soda cáustica más eficaces y con alto rendimiento, es decir obteniendo más productos o aumentando su constante, lo cual es favorable para las industrias.

Figura 2. Proceso de caustificación. Recuperado de https://i.ytimg.com/vi/10xoYyPHB6Y/maxresdefault.jpg

Sánchez, F., & Genaro, R. (2011). Esterificación. Ingeniería e Investigación. ERCO. (2012). Soda caústica. Recuperado de http://www.ercoworldwide.com/index.php/products/caustic/?lang=es Masa, A., & Cantó, C. (S.f.). El equilibrio químico. Recuperado de https://www.cac.es/cursomotivar/resources/document/2011/8.pdf Narváez, P. (2014). Diseño conceptual de procesos químicos. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá....