Fundamentos de Mezclas, Agitación y Pigmentos en Química Industrial

Mezclas y Sistemas de Mezclado

Mezclas: Es la combinación de dos o más sustancias sin que se produzca, como consecuencia de esta, una reacción química. Las sustancias participantes conservan siempre sus propiedades y su identidad. Existen dos tipos conocidos:

• a) Homogénea: Aquella cuyos componentes no son identificables a simple vista; es decir, se aprecia una sola fase física. Ejemplo: agua con sal, agua con alcohol, etc.
• b) Heterogénea: Aquella cuyos componentes se distinguen a simple vista, apreciándose más de una fase física. Ejemplo: agua y aceite, arena más agua.

Mezclado en la Industria Farmacéutica

Desde el punto de vista farmacéutico, el mezclado es una operación unitaria cuyo objetivo fundamental es conseguir la máxima interposición entre varios componentes y una distribución lo más homogénea posible de los mismos.

Tipos de sistemas de mezclado

1. Gas en gas: Oxígeno, otros gases como el nitrógeno, etc.
2. Gas en líquido: Vapor de agua en el aire.
3. Gas en sólido: Naftalina (se sublima en el aire entrando en solución).
4. Líquido en gas: CO₂ en agua (forma agua carbonatada).
5. Líquido en sólido: Agua con azúcar, sal en agua.
6. Líquido en líquido: Etanol en agua.
7. Sólido en líquido: Hexano en cera o parafina.
8. Sólido en sólido: Aleaciones metálicas.
9. Sólido en gas: Partículas en suspensión de material al sufrir combustión en el aire (humo).

Mecanismos de mezclado

• a) Mecanismo convectivo: Implica la transferencia de partículas de un componente a regiones ocupadas por otros componentes.
• b) Mecanismo difusivo: Implica la transferencia de partículas individuales de un componente a regiones ocupadas por otros.

Equipos de mezclado

• De flujo a contracorriente
• De paleta o brazos helicoidales
• De hélice
• De turbina o impulsor centrífugo
• De molino coloidal

Agitación

Consiste en forzar un fluido, por medios mecánicos, para que adquiera un movimiento circulatorio o rotacional en el interior de un recipiente. Su finalidad es:

1. Disolución de sólidos en líquidos (azúcar y agua).
2. Mezcla de dos líquidos miscibles (alcohol y agua).
3. Mejorar la transferencia de calor (en calentamiento o enfriamiento).
4. Realizar la dispersión de un gas en un líquido (oxígeno en caldo de fermentación).
5. La dispersión de partículas finas en un líquido.
6. Dispersión de dos fases no miscibles (gas en la leche).

Pigmentos

Son aquellas sustancias con color, insolubles en forma de polvo, que pueden ser dispersadas en agua o en solventes orgánicos. El medio más habitual es dispersarlos en forma acuosa por varias razones:

• Porque al dispersarse en solventes orgánicos solo se usan para corregir tonos y colores, y tienen un poder demasiado cubriente.
• Por razones ecológicas, ya que los solventes orgánicos producen contaminación de aire y agua.

Clasificación de los pigmentos

1. Orgánicos: Son derivados de la ftalocianina y sus sales; sus colores son intensos pero menos cubrientes y presentan menor solidez a la luz.
2. Inorgánicos: Son básicamente óxidos metálicos, con matices menos brillantes, buen poder cubriente y son más sólidos a la luz (ejemplos: rojos, azules y verdes).

Características de los pigmentos (IMPORTANTE)

1. El grado de molienda.
2. El vehículo empleado (el medio dispersante).
3. El poder cubriente del pigmento (determinado por el tamaño de sus partículas).