Cristalização

1.0 INTRODUÇÃO

Cristalização é um processo a onde ocorre à separação, partindo para a formação de cristais, com 100% de pureza. 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.

Um solvente apropriado para a cristalização deve ter os seguintes requisitos:

À temperatura elevada, dissolva rapidamente uma grande quantidade de composto;

 À baixa temperatura, dissolva pouca quantidade de soluto;

 Não reaja com o composto a ser cristalizado;

 Dissolva as impurezas a baixa temperatura;

 Seja suficiente volátil para sua fácil evaporação. [1]

2.0 OBJETIVO

Observar as estruturas cristalinas de diferentes sais.

3.0 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Cristalização, o primeiro passo deste processo é justamente á nucleação. É necessário criar certas condições no seio da mistura para as moléculas se aproximarem e darem origem aso cristal. É uma operação unitária baseada nos mecanismos de transferência de massa e de quantidade de movimento. A“driving force” para a cristalização é a existência de sobre saturação na mistura líquida, ou seja, a existência de uma concentração de soluto na solução superior à concentração de saturação (limite de solubilidade). Este estado é naturalmente muito instável, daí ser possível a nucleação. Entretanto para haver a cristalização é mesmo necessário ocorrer a agitação ou circulação da mistura líquida, a qual desta forma provoca a aproximação e choque entres as moléculas ocorrendo transferência de quantidade de movimento. A nucleação a que nos referimos até aqui é a Nucleação Primária (as próprias superfícies sólidas do cristalizador podem ser agentes de nucleação). Uma vez formados os primeiros cristais, pequenos fragmentos desses cristais podem transformar-se também em novos núcleos. Estamos perante a Nucleação Secundária. Muitas vezes, para tornar o processo de cristalização mais rápido, podem-se introduzir sementes (núcleos) no cristalizador. Uma vez formado o núcleo o cristal começa a crescer, e entramos na etapa de crescimento do cristal. A velocidade de agitação ou circulação no cristalizador, o grau de sobresaturação, a temperatura, etc. são parâmetros operatórios que condicionam a velocidade de crescimento dos cristais e as características do produto final. Por exemplo, um grau de sobresaturação demasiado elevado e, consequentemente, uma situação muito instável do ponto de vista termodinâmico, pode dar origem a uma velocidade de nucleação muito elevada. Formam-se muitos núcleos simultaneamente e o produto final é formado por cristais muito pequenos. [2]

A cristalização é, como já se descreveu, uma operação que exige, para a sua modelização, o conhecimento das relações de equilíbrio entre fases (líquido/sólido). Nas equações da velocidade de nucleação ou da velocidade de crescimento é preciso ter sempre em conta o afastamento do equilíbrio, ou seja a diferença entre a concentração real existente na mistura e a concentração de saturação (grau de sobresaturação). [2]

Uma das características do processo de cristalização é a de que o mesmo composto pode

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