Uso didáctico de reactores agitados continuos para la determinación de cinéticas de reacción heterogénea

Resumen

Se describen la modelación, la construcción y el uso de un reactor continuo de tanque agitado para la obtención de datos experimentales de rapidez de reacción heterogénea. En primer lugar, mediante análisis de balances de materia se enfatiza cómo la capacidad de este tipo de reactor de operar en estado estacionario es ventajosa para el estudio de sistemas catalíticos heterogéneos. Consecuentemente, se propone una práctica experimental para determinar ecuaciones de rapidez globales a partir de ecuaciones intrínsecas obtenidas por el método de la etapa limitante. Se emplea un reactor continuo de tanque agitado cuya fabricación y operación son sencillos y se describen a detalle. La hidrólisis de sacarosa se implementa como reacción modelo a 60 °C y 1 atm, siendo de fácil monitoreo. La reacción se cataliza con una resina ácida (Amberlite 120 H, capacidad total de intercambio ≥ 1.80 eq/L). El experimento ilustra una aplicación del método de la etapa limitante para la obtención de ecuaciones de rapidez de reacción global y es una herramienta didáctica para reforzar el aprendizaje práctico en cursos de ingeniería de reacciones heterogéneas.