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I
INGENIERA EN
BIOTECNOLOGA
INGENIERA DE
BIOPROCESOS
INBI-CV
REV00
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II
DIRECTORIO
Dr. Jos ngel Crdova Villalobos.
Secretario de Educacin Pblica
Dr. Rodolfo Tuirn Gutirrez
Subsecretario de Educacin Superior
Mtra. Sayonara Vargas Rodrguez
Coordinadora de Universidades Politcnicas
-
III
PGINA LEGAL
Participantes
Elabor: Dr. Arturo Cadena Ramrez - Universidad Politcnica de
Pachuca
Revis: Ing. Karen Dyrcee Sarmiento Marruffo - Universidad
Politcnica de Quintana Roo
Revis: Ing. Francisco J. Snchez Peralta- Universidad Politcnica
del Centro
Primera Edicin: 2012
DR 2012 Coordinacin de Universidades Politcnicas.
Nmero de registro:
Mxico, D.F.
ISBN-----------------
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IV
NDICE
INTRODUCCIN...............................................................................................................................
1
PROGRAMA DE ESTUDIOS
.............................................................................................................
2
FICHA TCNICA
...............................................................................................................................
3
DESARROLLO DE UNIDADES DE APRENDIZAJE
...........................................................................
5
INSTRUMENTOS DE EVALUACION
.................................................................................................
9
GLOSARIO
.....................................................................................................................................
15
BIBLIOGRAFA
...............................................................................................................................
18
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1
INTRODUCCIN
Un bioproceso industrial se compone de dos partes, la ingeniera
de proceso y la biolgica, la
parte de ingeniera es el referente a todo lo implicado en cuanto
diseo y operacin de
equipos para obtener el producto deseado, y despus del diseo del
proceso sigue la
implementacin y la operacin de los bioprocesos; para lo cual es
necesario que el ingeniero
biotecnlogo cuente con la capacidad de elaborar y aplicar
manuales de procedimientos
para las diferentes etapas de los proceso biotecnolgicos. Tener
esta facultad permite que
el futuro ingeniero pueda desarrollar de mejor manera los
procesos que aprovecharan los
recursos biolgicos.
La asignatura de Ingeniera de Bioprocesos se compone de cuatro
unidades la primera est
dedicada a la instrumentacin de sensores de ambientes fsicos,
donde se aborda todo lo
referente a el censado de variables de tipo fsico que fluctan
durante el desarrollo de un
bioproceso como son el volumen, la presin, temperatura,
propiedades reolgicas de los
fluidos y la agitacin; la segunda unidad se dedica a las
caractersticas que guardan los
sensores de ambientes qumicos, es decir, todos aquellos
productos que se consumen y
transforman, as como algunas caractersticas del medio donde se
llevan a cabos estos
fenmenos, la tercera unidad nos da un panorama general de
equipos industriales comunes
y de amplio uso en la industria biotecnolgica y por ltimo la
cuarta unidad donde se
integran los saberes adquiridos en las unidades previas para
elaborar los manuales de
procedimientos de acuerdo a estndares y requerimientos
especficos.
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2
PROGRAMA DE ESTUDIOS
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3
FICHA TCNICA
INGENIERA DE BIOPROCESOS
Nombre: INGENIERA DE BIOPROCESOS
Clave: INBI-CV
Justificacin: Esta asignatura permitir al alumno desarrollar los
procesos biotecnolgicos
para el aprovechamiento de los recursos biolgicos.
Objetivo: El alumno ser capaz de aplicar los manuales y
procedimientos en las etapas
de un proceso biotecnolgico.
Habilidades: Honestidad, respeto a los dems, responsabilidad,
igualdad, solidaridad
Competencias
genricas a
desarrollar:
Capacidades para anlisis y sntesis
Para aprender a resolver problemas
Para aplicar los conocimientos en la prctica
Para trabajar en forma autnoma y en equipo.
Capacidades a desarrollar en la asignatura Competencias a las
que contribuye la
asignatura
Determinar las condiciones de cultivo para
alcanzar la escala piloto a travs de la
aplicacin de criterios de escalamiento
adecuados.
Establecer las condiciones de cultivo
aplicando las estrategias normales del
escalamiento para su aplicacin a nivel piloto.
Establecer las condiciones de cultivo
aplicando las estrategias normales de
escalamiento para su aplicacin a nivel
industrial.
Simular las condiciones de operacin para la
proyeccin de procesos biotecnolgicos
utilizando software de simulacin adecuado
Emplear mtodos de simulacin para la
elaboracin de proyectos de procesos
biotecnolgicos utilizando software adecuado.
Interpretar planos de procesos biotecnolgicos
Utilizar microorganismos de inters
biotecnolgico para su uso a
escala industrial considerando los
criterios de escalamiento
adecuado.
Disear la ingeniera bsica de
procesos biotecnolgicos para
obtener productos de inters
industrial a travs de tcnicas
adecuadas de ingeniera.
Controlar la produccin industrial
para la operacin en procesos
biotecnolgicos a travs de
tcnicas adecuadas de ingeniera.
-
4
para su estudio y mejora utilizando la
simbologa adecuada.
Identificar el proceso biotecnolgico "para su
control y operacin mediante la interpretacin
de manuales y procedimientos de operacin.
Interactuar con las disciplinas de ingeniera
para integrar el proceso mediante los
procedimientos de operacin
Operar el proceso biotecnolgico para
mantener las condiciones de produccin
mediante el seguimiento de los manuales y
procedimientos de operacin.
Identificar la capacidad productiva continua o
por lote. para detectar puntos de mejora
mediante metodologas especificas de anlisis
de procesos
Adaptar la tecnologa seleccionada para
mejorar la planta productiva a travs de
modificaciones o adecuaciones al proceso.
Planear la produccin con base en
los recursos y procedimientos de la
organizacin para mejorar
procesos
Transferir biotecnologa para dar
soluciones a problemticas
actuales mediante la investigacin
aplicada y el desarrollo
tecnolgico.
Estimacin de tiempo
(horas) necesario para
transmitir el aprendizaje
al alumno, por Unidad de
Aprendizaje:
Unidades de
aprendizaje
HORAS TEORA HORAS PRCTICA
presencial
No
presencial
presencial
No
presencial
Unidad I.
Instrumentacin de
sensores de ambientes
fsicos
12 0 12 3
Unidad II.
Instrumentacin de
sensores de ambientes
qumicos
13 0 13 6
Unidad III: Operacin de
equipo de bioprocesos 15 0 15 4
Unidad IV: Elaboracin
de manuales de
procedimientos
5 0 5 2
Total de horas por
cuatrimestre: 105
Total de horas por
semana: 7
Crditos: 7
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5
Nombre de la
asignatura:
INGENIERIA DE BIOPROCESOS
Nombre de la Unidad
de Aprendizaje:
Instrumentacin de sensores de ambientes fsicos
Nmero: I
Duracin (horas) : 27
Resultado de
aprendizaje:
Al completar la unidad de aprendizaje el alumno ser capaz
de:
* Describir las caractersticas bsicas de operacin de sensores
de
monitoreo de ambientes fsicos en birreactores.
Requerimientos
(Material o equipo):
Pizarrn, Plumones, Borrador y apoyos audiovisuales, Can
electrnico y
laptop
El profesor Realizar:
Confirmacin, Discusin guiada, Sealizaciones"
El Alumno Realizar:
Investigacin documental, Clasificacin de informacin, Trabajo en
equipo
Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la unidad de
aprendizaje:
El alumno resolver cuestionario sobre caractersticas, manejo y
operacin de sensores de temperatura, humedad, presin, velocidad del
impulsor (rpm), viscosidad del caldo, torque
del eje de agitacin (potencia), velocidades de flujo de gas y
lquido, sensor de espuma, nivel
lquido o msico del reactor.
DESARROLLO DE LA PRIMERA UNIDAD DE APRENDIZAJE
-
6
Nombre de la
asignatura:
INGENIERIA DE BIOPROCESOS
Nombre de la Unidad
de Aprendizaje:
Instrumentacin de Sensores de ambientes qumicos
Nmero: II
Duracin (horas) : 32
Resultado de
aprendizaje:
Al completar la unidad de aprendizaje el alumno ser capaz
de:
* Enunciar los diferentes sensores electroqumicos para monitoreo
de
medios qumicos de acuerdo a requerimientos en biorreactores
* Plantear caractersticas y operacin de sensores electroqumicos
para
monitorear en continuo bioseparaciones de acuerdo a
requerimientos
especficos
Requerimientos
(Material o equipo):
Pizarrn, Plumones, Borrador y apoyos audiovisuales, Can
electrnico y
laptop
El profesor Realizar:
Confirmacin, Discusin guiada, Sealizaciones"
El Alumno Realizar:
Investigacin documental, Clasificacin de informacin, Trabajo en
equipo
Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la unidad de
aprendizaje:
El alumno resolver cuestionario sobre trminos y componentes
electroqumicos de los electrodos de censado (celda electroqumica,
material del electrodo, electrodo de referencia,
electrodo de trabajo, sistemas de dos tres y cuatro electrodos,
tipo de electrolito, tipos de
membrana) para determinar las posibles interferencias as como
aplicaciones que puedan
tener en los bioprocesos
. El alumno realizar un reporte de investigacin donde plantear
las caractersticas de operacin de electrodos ya sean potencio
mtricos, polarograficos a nivel industrial para la
determinacin de pH, oxigeno disuelto, potencial redox (ORP),
presin parcial de CO2,
conductividad, iones especficos y electrodos enzimticos para la
determinacin de
productos de fermentacin; tomando en cuenta las caractersticas
de operacin del proceso
o etapa unitaria (esterilizacin, viscosidad, etc.), velocidad de
respuesta del electrodo, as
como su mantenimiento.
DESARROLLO DE LA SEGUNDA UNIDAD DE APRENDIZAJE
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7
Nombre de la
asignatura:
INGENIERIA DE BIOPROCESOS
Nombre de la Unidad
de Aprendizaje:
Operacin de equipo de bioprocesos
Nmero: III
Duracin (horas) : 34
Resultado de
aprendizaje:
Al completar la unidad de aprendizaje el alumno ser capaz
de:
* Identificar los criterios de operacin y control de los equipos
y
operaciones unitarias utilizados en manuales de operacin y
procedimientos en bioprocesos
Requerimientos
(Material o equipo):
Pizarrn, Plumones, Borrador y apoyos audiovisuales, Can
electrnico y
laptop
El profesor Realizar:
Confirmacin, Discusin guiada, Sealizaciones"
El Alumno Realizar:
Investigacin documental, Clasificacin de informacin, Trabajo en
equipo
Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la unidad de
aprendizaje:
El alumno realizar un mapa conceptual de los criterios de
operacin y control de sistemas de vaco, coolers, intercambiadores
de calor, sistemas de refrigeracin, bombas centrifugas,
de desplazamiento positivo rotativo y reciprocas, sistemas de
seguridad (vlvulas de
descarga, monitoreo de corrosin, protecciones elctricas),
calderas y mezcladores para la
interpretacin de manuales de procedimientos y operacin en
bioprocesos.
DESARROLLO DE LA TERCERA UNIDAD DE APRENDIZAJE
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8
Nombre de la
asignatura:
INGENIERIA DE BIOPROCESOS
Nombre de la Unidad
de Aprendizaje:
Elaboracin de manuales de procedimientos
Nmero: IV
Duracin (horas) : 12
Resultado de
aprendizaje:
Al completar la unidad de aprendizaje el alumno ser capaz
de:
* Elaborar manuales de procedimientos de acuerdo a los
requerimientos
del bioproceso
Requerimientos
(Material o equipo):
Pizarrn, Plumones, Borrador y apoyos audiovisuales, Can
electrnico y
laptop
El profesor Realizar:
Confirmacin, Discusin guiada, Sealizaciones"
El Alumno Realizar:
Investigacin documental, Clasificacin de informacin, Trabajo en
equipo Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la unidad
de aprendizaje:
El alumno expondr sobre la elaboracin de un manual de
procedimientos de una etapa de proceso, operacin unitaria o equipo
que se utilice en bioprocesos
DESARROLLO DE LA CUARTA UNIDAD DE APRENDIZAJE
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9
-
10
ASIGNATURA: INBI-CV FECHA:
UNIDAD DE APRENDIZAJE: I. Instrumentacin de sensores de
ambientes fsicos
MATRICULA: GRUPO:
ALUMNO: CUATRIMESTRE :
INSTRUCCIONES: Conteste las siguientes preguntas:
1. Describa los componentes de un sensor y como estn ligados en
operacin. 2. Compare las caractersticas de las mediciones continuas
contra las discretas,
describiendo las diferencias y los criterios de seleccin entre
ellas.
3. Describa como influyen la exactitud, repetitividad, rango de
medicin, velocidad de respuesta, material de construccin, mtodo de
calibracin y la dinmica del proceso
de medicin en la seleccin de un tipo especfico de sensor
4. Relacione la operacin de los sensores de temperatura abajo
listados con aplicaciones prcticas en diferentes etapas de un
proceso biotecnolgico, explicado
su operacin.
a) Termopares b) Termmetros de resistencia c) Termmetros de
sistema lleno d) Termmetros bimetlicos e) Pirmetros
5. Describa la forma de operar de los de sensores de presin
abajo listados.
a. Mtodos de columna de lquido b. Mtodo de elemento elstico c.
Mtodos elctricos
6. Mencione nueve mtodos de medicin de humedad, indicando para
cada uno de ellos el tipo de aplicacin conforme su operacin.
7. Cmo se lleva a cabo la medicin de la viscosidad y qu
importancia tiene su determinacin?
8. Qu funcin tiene medir la velocidad del impulsor en
biorreactores, como se lleva a cabo mencionando que desventajas
puede tener cada una de ella cuando se
relaciona con el torque del eje de agitacin (potencia)?
9. Describa los principios de operacin de los medidores de
flujo, comparando entre ellos sus ventajas y desventajas
10. Describa tres mtodos para medir nivel de lquido mencionando
aplicaciones de cada uno de ellos.
CUESTIONARIO SOBRE CARACTERISTICAS, MANEJO Y
OPERACIN DE SENSORES DE MEDIOS FSICOS
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Universidad
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11
ASIGNATURA: INBI-CV FECHA:
UNIDAD DE APRENDIZAJE: II. Instrumentacin de sensores de
ambientes qumicos
MATRICULA: GRUPO:
ALUMNO: CUATRIMESTRE :
INSTRUCCIONES: Conteste las siguientes preguntas:
1. Mencione los principios de operacin de una celda
electroqumica, diferenciando la electroltica y la galvnica.
2. Mencione diferentes tipos de materiales que se pueden
utilizar en la construccin de electrodos, describiendo claramente,
los utilizados para el electrodo de trabajo,
referencia y en su caso contraelectrodos y proponga un proceso
de criterio para su
seleccin de acuerdo a la aplicacin.
3. De qu depende que la velocidad de seal que se obtiene en un
censado con electrodos electroqumicos sea rpido?
4. Cmo se puede determinar cuando un electrodo no est operando
adecuadamente, y cules son los aspectos bsicos para el
mantenimiento general de electrodos en
operacin?
5. Qu ventaja presentan los electrodos combinatorios y cuando es
conveniente utilizarlos?
6. En qu casos se necesita sistemas de censado que se compongan
de ms de dos electrodos y describa la operacin de los casos de tres
y cuatro electrodos
7. Qu funcin tiene un electrodo de referencia y qu importancia
tiene el tipo de electrolito que lo constituya?
8. Qu tipo de consideraciones se deben tener para elegir un tipo
de membrana en los electrodos de ion especfico?
9. Cmo pueden interferir los componentes de un medio de cultivo
industrial en las aplicaciones electrodos para censado?
10. Menciones cinco aplicaciones en procesos biotecnolgicos de
electrodos y describa su operacin?
CUESTIONARIO SOBRE TRMINOS DE COMPONENTES
ELECTROQUMICOS DE LOS ELECTRODOS DE
CENSADO PARA DETERMINAR LAS POSIBLES
INTERFERENCIAS AS COMO APLICACIONES QUE
PUEDAN TENER EN LOS BIOPROCESOS
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12
ASIGNATURA: INBI-CV
FECHA:
UNIDAD DE APRENDIZAJE: II. Instrumentacin de sensores de
ambientes qumicos
MATRICULA : CUATRIMESTRE:
ALUMNO: GRUPO:
INSTRUCCIONES
Revisar los documentos o actividades que se solicitan y marque
en los apartados SI cuando la evidencia a evaluar se cumple; en
caso contrario marque NO. En la columna OBSERVACIONES ocpela cuando
tenga que hacer comentarios referentes a lo observado.
Valor del
reactivo Caracterstica a cumplir (Reactivo)
CUMPLE OBSERVACIONES
SI NO
5% Buena presentacin
5% No tiene ms de tres faltas de ortografa
5%
Se apego al formato requerido
Letra Arial No. 12, mrgenes 3 cm derecho, 3 cm izquierdo, 2.5
cm
superior, 2.5 inferior, interlineado de 1.5 espacios. Caratula,
mximo
20 hojas totales del trabajo
10% Maneja el lenguaje tcnico
20% La introduccin y el objetivo dan una idea clara del
contenido del trabajo,
motivando al lector a continuar con su lectura y revisin
10% Prrafos de no ms de 10 renglones
40%
Desarrollo: Presenta un panorama general del trabajo a
desarrollar y lo
sustenta con referencias bibliogrficas y cita correctamente a
los
autores.
- Incluye la descripcin de los parmetros de funcionamiento de
electrodos comerciales de pH, oxigeno disuelto, medicin de CO2,
conductividad.
- Enfoca su utilizacin en diversos procesos biotecnolgicos
dejando en claro la importancia de las seales que se obtienen
del censado tanto en lote como en continuo.
5%
Responsabilidad: Entreg en la fecha sealada, y no paso de ms de
5
das (despus de la fecha mxima de entrega se considera la
evaluacin
reprobatoria)
____________________________________
Nombre y firma del Profesor
LISTA DE COTEJO DE REPORTE DE
INVESTIGACIN DE CARACTERISTICAS DE
OPERACIN DE ELECTRODOS PARA LA
DETERMINACIN DE VARIABLES DE PROCESO Y
PRODUCTOS DE FERMENTACIN.
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13
ASIGNATURA: INBI-CV FECHA:
UNIDAD DE APRENDIZAJE: III. Operacin de equipo de
bioprocesos
MATRICULA: GRUPO:
ALUMNO: CUATRIMESTRE:
Aspecto a
evaluar Competente Independiente Bsico avanzado Bsico umbral
Insuficiente
Uso del espacio, lneas y textos
El uso del espacio muestra equilibrio entre las imgenes, lneas y
letras. La composicin sugiere la estructura y el sentido de lo que
se comunica. El mapa est compuesto de forma horizontal.
El uso del espacio muestra equilibrio entre las imgenes, lneas y
letras, pero de se observan tamaos desproporcionados. La composicin
sugiere la estructura y el sentido de lo que se comunica. El mapa
est compuesto de forma horizontal.
La composicin sugiere la estructura y el sentido de lo que se
comunica, pero se aprecia poco orden en el espacio.
Uso poco provechoso del espacio y escasa utilizacin de las
imgenes, lneas de asociacin. La composicin sugiere la estructura y
el sentido de lo que se comunica.
No se aprovecha el espacio. La composicin no sugiere una
estructura ni un sentido de lo que se comunica.
nfasis y asociaciones
El uso de los colores, imgenes y el tamao de las letras permite
identificar los conceptos destacables y sus relaciones.
Se usan pocos colores e imgenes, pero el tamao de las letras y
lneas permite identificar los conceptos destacables y sus
relaciones.
Se usan pocos colores e imgenes, pero el tamao de las letras y
lneas permite identificar los conceptos, sin mostrarse
adecuadamente sus relaciones.
Se usan pocos colores e imgenes. Se aprecian algunos conceptos
sin mostrarse adecuadamente sus relaciones.
No se ha hecho nfasis para identificar los conceptos destacables
y tampoco se visualizan sus relaciones.
Claridad de los conceptos
Se usan palabras clave. Palabras e imgenes, muestran con
claridad sus asociaciones. Su disposicin permite recordar los
conceptos. La composicin evidencia la importancia de las ideas
centrales.
Se usan palabras clave e imgenes, pero no se muestra con
claridad sus asociaciones. La composicin permite recordar los
conceptos y evidencia la importancia de las ideas centrales.
No se asocian palabras e imgenes, pero la composicin permite
destacar algunos conceptos e ideas centrales.
Las palabras en imgenes escasamente permiten apreciar los
conceptos y sus asociaciones.
Las palabras en imgenes no permiten apreciar los conceptos y sus
asociaciones
RUBRICA DE MAPA CONCEPTUAL DE LOS CRITERIOS DE OPERACIN Y
CONTROL COMPONENTES DE OPERACIN DE LOS BIOPROCESOS PARA LA
INTERPRETACIN DE MANUALES DE PROCEDIMIENTOS Y OPERACIN.
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14
ASIGNATURA: INBI-CV FECHA:
UNIDAD DE APRENDIZAJE: IV. Elaboracin de manuales de
procedimientos
MATRICULA: GRUPO:
ALUMNO: CUATRIMESTRE:
INSTRUCCIONES
Revisar los documentos o actividades que se solicitan y marque
en los apartados SI cuando la evidencia a evaluar se cumple; en
caso contrario marque NO. En la columna OBSERVACIONES ocpela cuando
tenga que hacer comentarios referentes a lo observado.
Sern 2 rondas para exposicin de ideas de 5 minutos por equipo. Y
una ronda de conclusiones del debate por equipo con duracin de 5
minutos
Valor del
reactivo Caracterstica a cumplir (Reactivo)
CUMPLE OBSERVACIONES
SI NO
5% Puntualidad al iniciar la exposicin
10% Exposicin (Cubre los siguientes puntos)
a. La expresin verbal es fluida y clara.
15% b. Responde con respeto a las opiniones de los
compaeros.
20% c. Presenta en sus propias palabras el manual del
procedimiento que haya elegido para su proyecto
20% d. Presenta de forma estructurada la exposicin
describiendo cada una las partes del manual
20%
e. El manual es consistente de acuerdo al procedimiento
descrito, bien escrito, estructurado,
entendible, etc.
5% Respeto de tiempo asignado para la exposicin.
5% Orden y trabajo en equipo durante la exposicin
100% CALIFICACIN:
______________________________________
Nombre y firma del Profesor
GUA DE OBSERVACIN PARA EXPOSICIN
SOBRE LA ELABORACIN DE UN MANUAL DE
PROCEDIMIENTOS QUE SE UTILICEN EN
BIOPROCESOS
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Universidad
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15
GLOSARIO
Anin: especie inica negativa que migra hacia el ctodo por efecto
de un campo elctrico.
nodo: Electrodo hacia donde migran los aniones y en donde se da
la oxidacin.
nodo de Sacrificio: metal ms activo que se une a un metal menos
activo para proteger a
un ctodo construido por un metal menos activo contra la
corrosin.
Agente oxidante: Es una sustancia que causa la oxidacin de otra
especie en una reaccin
redox. El agente oxidante gana electrones; se reduce.
Agente reductor: Es una sustancia que causa reduccin de otra
especie en una reaccin
redox; es decir, el material pierde electrones - se oxida
Catin: Especie inica positiva que migra hacia el ctodo por
efecto de un campo elctrico
Ctodo: Es el electrodo de una celda electroqumica, en el cual
ocurren las reacciones
electroqumicas de reduccin, en un sistema de proteccin catdica
es la estructura a
protege
Celda Electroqumica: Es un dispositivo en el que toma lugar una
reaccin qumica de
oxidacin o de reduccin. La celda consiste, fundamentalmente, en
dos conductores
llamados electrodos, en contacto con una solucin adecuada de un
electrolito. Cuando los
dos conductores son conectados, a travs de un circuito elctrico
externo, una corriente
elctrica fluye entre ellos proporcional a la diferencia de
potencial existente entre ellos.
Celdas Electrolticas: Son aquellas celdas electroqumicas en las
que se induce una reaccin
qumica no espontnea mediante el uso de la energa elctrica
procedente de alguna
fuente elctrica externa.
Celdas Galvnicas: Son aquellas celdas electroqumicas en las que
reacciones qumicas de
oxidacin y reduccin espontneas producen electricidad que puede
ser empleada en un
circuito externo (ejemplo: Bateras o pilas).
Corriente elctrica: Flujo de cargas consecuencia del movimiento
de cargas elctricas
debido a una diferencia de potencial. En los conductores
metlicos, es el movimiento
ordenado de los electrones entre dos puntos con distinto
potencial. En algunos
semiconductores la corriente se debe al movimiento de cargas
positivas y en los electrolitos
y gases ionizados al de ambos tipos de carga
Electrodos de referencia: electrodo que tiene un potencial de
equilibrio estable y conocido.
Es utilizado para medir el potencial contra otros electrodos en
una celda electroqumica. El
potencial de unin lquida en estos electrodos es minimizado por
el uso de altas
-
16
concentraciones de cloruro de potasio como solucin de llenado,
debido a que la velocidad
de difusin de estos iones son muy similares. Es una electrodo no
polarizable
Electrolito: Es un medio lquido slido capaz de conducir
corriente elctrica por movimiento
de iones, se refiere al terreno o al agua en contacto con un
ducto metlico enterrado y/o
sumergido.
Electrodo de Trabajo: Electrodo sensible a los cambios o
fenmenos que ocurren en una
celda electroqumica, de manera que su comportamiento y los
valores de potencial que se
observen sern una medida directa de las propiedades de las
especies electroactivas.
Idealmente debe ser inerte al medio electroltico en estudio y
polarizable.
Electrodo Secundario: (contraelectrodo) Electrodo que se usa en
una celda de tres
electrodos con el propsito de proteger al electrodo de
referencia del paso de corrientes que
pudiesen polarizarlo, en otras palabras, cierra el circuito
entre el electrodo de trabajo y el
medio electroltico. Generalmente; desde el punto de vista
analtico, los procesos que
ocurren en este electrodo no son tomados en cuenta.
Electrodo de Referencia: Electrodo que tiene un potencial de
equilibrio bien conocido y
estable, contra el cual se mide la diferencia de potencial
aplicada al electrodo de trabajo.
No debe ser fcilmente polarizable
Polarizacin: se llama polarizacin electroqumica a la reduccin de
la fuerza electromotriz
de un elemento voltaico como consecuencia de las alteraciones
que su propio
funcionamiento provoca en sus partes constituyentes, los
electrodos y el electrolito. La
reduccin del voltaje que aparece en los bordes equivale a un
aumento de la resistencia
interna del elemento. Esta modificacin es en parte transitoria,
pues, tras interrumpirse la
circulacin de la corriente, es normal que se recupere, en parte
y espontneamente, la
situacin anterior al cabo de cierto tiempo (p. ej., por difusin
de un gas en el electrolito),
pero a la larga es acumulativa y termina por hacer inservible la
celda. Naturalmente es un
inconveniente serio, que priva de utilidad a los elementos
voltaicos de estructura sencilla, ya
que la corriente que pasa por el circuito externo disminuye
continuamente, a veces con gran
rapidez.
Potencial: Es la diferencia de tensin entre una estructura
metlica sumergida y un
electrodo de referencia en contacto con el electrolito.
Potencial Estndar: La imposibilidad de medir experimentalmente
potenciales absolutos de
electrodo, obliga a hacerlo en forma relativa, midiendo la FEM
(Ec') entre el electrodo
considerado y otro tomado como referencia (patrn o base). El
electrodo de hidrgeno (EH),
es el electrodo de referencia universal y consiste en una
campana de vidrio que encierra
una pieza de platino platinada, sobre la cual se burbujea
hidrgeno a 1 atm de presin
parcial. La solucin debe contener iones hidrgeno con una
actividad igual a 1 y todo el
sistema debe estar a 25 C. Al potencial del EH se le asigna,
arbitrariamente, un valor de
-
17
cero a cualquier temperatura. La solucin, en la media celda cuyo
potencial desea
conocerse (EMn+), tambin debe tener una actividad unitaria y una
temperatura de 25 C.
Proceso: Es cualquier operacin o secuencia de operaciones que
involucren un cambio de
energa, estado, composicin, dimensin, u otras propiedades que
pueden referirse a un
dato
-
18
BIBLIOGRAFA
Bsica:
Biochemical Engineering Fundamentals
James E. Bailey and David F. Ollis
1986
McGraw-Hill International Editions
Singapore, 1986
ISBN: 0-07-003212-2
Perrys Chemical Engineers Handbook
Don W. Green and Robert H. Perry
2008
McGraw-Hill International Editions
8th edition
ISBN: 0-07-142294-3
A Working Guide to Process Equipment
Norman P. Lieberman and Elizabeth T. Lieberman
2008
McGraw-Hill International Editions
United States, 2008
ISBN: 978-0-07-149674-2
Complementaria:
Instrumentation and sensors for the food industry
Erika Kress-Rogers and Christopher J. B. Brimelow
2005
CRC Press
2001, Padstow, Cornwall, England
ISBN: 0-8493-1223-X
Chemical Process Equipment: Selection and Design
Stanley M. Walas
1990
Butterworth-Heinemann
U. S. A.
0-7506-9385-1
Industrial Control Handbook
Andrew Parr
2000
Industrial Press, Inc.; 3 edition
United States, 1998
ISBN: 0-8311-3085-7
