Cristalização , Notas de estudo de Biotecnologia

Baixe Cristalização e outras Notas de estudo em PDF para Biotecnologia, somente na Docsity!

Cristalização

Recuperação e Purificação de Bioprodutos I Monichara Marinello 25/06/

Cristalização: Utilizada nos setores: -metalúrgico; -quimico; -farmacêutico; -alimentício; e

• mineral.

*Operações: -acabamento de produtos biotecnológicos e de produtos químicos, *Critérios de desempenho: -pureza; -distribuição de tamanhos; e -distribuição de forma dos cristais produzidos.

Produtos de processos biotecnológicos têm suas propriedades afetadas pelas características dos cristais produzidos.

*Processos de nucleação e de crescimento dos cristais: dependem: -das propriedades físico-químicas do sistema;

• de condições específicas nos processos. -intensidade da mistura; -homogeneidade de temperatura; e -presença de impurezas.

*Força Motriz: È a supersaturação da solução, que determina as taxas de nucleação e de crescimento de cristais. *Controle da Supersaturação: È essencial para a produção de produtos cristalinos com propriedades desejadas. *Características de solubilidade do soluto: -nucleação e crescimento de cristais; -resfriamento de soluções; -evaporação de parte do solvente; -na adição de um segundo solvente que altere significativamente a solubilidade do soluto; e -utilização, ou não, de sementes.

*Supersaturação e Equilíbrio de fases: -SATURADA: quando a solução esta em equilíbrio com a fase sólida a uma dada temperatura; -SUPERSATURADA: quando contém mais soluto dissolvido do que a quantidade prevista pela concentração de equilíbrio.

Supersaturação: Onde: C = concentração da solução; C = valor da concentração de equilíbrio razão de saturação (S): saturação relativa (s):

*Ocorrência de Cristalização:

A condição necessária para que ocorra a cristalização a partir de uma solução é que esta esteja supersaturada. Este grau de supersaturação afeta significativamente a intensidade e a natureza dos fenômenos que ocorrem no processo.

A solubilidade é correlacionada com a temperatura, onde: X = concentração de soluto (fração molar); T = temperatura em K; A,B e C = constantes empíricas.

- Supersaturação alta: o sistema se encontra na região “lábil”; onde pode ocorrer a nucleação primária de cristais; -supersaturação menor: o sistema se encontra na região “metaestável”; onde ocorre a formação espontânea de cristais. O limite entre estas regiões depende da composição do sistema e das condições de formação da supersaturação. Já a curva de solubilidade normalmente é determinada com precisão.

*Características de equilíbrio sólido-líquido: -informações iniciais em processos de cristalização; são representadas através de diagramas de equilíbrio. -possibilitam prever quais substâncias se formam em diferentes condições de composição, pressão e temperatura de um sistema.

*Diagramas: Nestes diagramas, cada região representa a composição mais estável do sistema.

*Diagramas:

*Transformações de fases e Polimorfismo:

• São diferentes estruturas cristalinas da mesma substância. Estes sólidos exibem diferentes propriedades mecânicas, térmicas e físicas. -estruturas polimórficas formadas apartir de processos longe do equilíbrio, tendem a perder a estabilidade para dada temperatura, pressão e composição. -Essas estruturas se tornam instáveis e podem levar a transição de fases para outras mais estáveis; onde alguns destes materiais podem assumir outras formas sólidas que são confundidas com polimorfos.