proyecto lem 6

1. Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán-
Campo 1
Laboratorio Experimental Multidisciplinario VI
“PROYECTO,PEGAMENTO
A BASEDEBABADENOPAL”
Profesores:Quiroz Macías María Elena
Orozco Hernández Carlos
Atilano Martínez CitlalliYoselín
GrifaldoFlores Miguel Ángel
Miranda Gómez Oscar Hugo

2. San Juan Deloso Elizabet
Índice
Objetivo(s)................................................................................................................................ 3
Introducción ............................................................................................................................. 3
Generalidades........................................................................................................................... 4
Desarrolloexperimental ............................................................................................................ 6
Materiales yequipos ................................................................................................................11
Resultados...............................................................................................................................12
Análisis de Resultados ....................................................................Error! Bookmark not defined.
Conc lusiones.................................................................................Error! Bookmark not defined.
Bibliografía……………………………………………………………………………………………………………………………………17

3. Objetivo(s)
 Adaptación de un reactor de mezclado ideal CSTR mediante 3
tanques agitados, controlando las variables correspondientes para la
reacción.
 Analizar el mezclado de la baba de nopal para formar el pegamento
a través de diferentes temperaturas y medir el comportamiento de
los reactores CSTR en serie
Introducción
Como ya hemos analizado antes, un reactor CSTR es un tanque en el cual
la masa introducida reacciona y es agitada mediante un artefacto mecánico
por lo cual se considera como una mezcla completa y se asume que sus
propiedades son uniformes en todo el interior del reactor, este se
considera como mezcla perfecta en el cual contenemos un volumen
constante dentro del reactor y el flujo que se hace pasar dentro y fuera
también es constante, por lo que utilizaremos un modelo CSTR para la
elaboración de un pegamento; esto nos ayuda a que en el proceso de
elaboración no exista acumulación dentro del equipo, el objetivo de esta
práctica es simular tres reactores CSTR en serie y comparar este modelo
real contra el comportamiento teórico, verificar que el proceso sea factible
a nivel laboratorio

4. Generalidades
La ecuación de diseño de un reactor de mezcla completa es:
Siendo
 V: Volumen del reactor
 𝐹𝐴𝑜: Flujo molar del reactivo límite
 𝜏: Tiempo espacial
 𝐶𝐴𝑜: Concentración del reaccionante A en la
corriente de entrada
 𝑋𝐴: Conversión de A
 𝑟𝐴: Velocidad de reacción de A
La velocidad de una reacción no catalítica depende de la concentración de
reaccionante. Con respecto al reaccionante A, la ecuación de velocidad de
reacción se expresa de la siguiente manera:
 Siendo k: la constante específica de velocidad de reacción
 n: el orden cinético de la reacción
 CA: la concentración de reaccionante
El orden de una reacción se determina experimentalmente y la constante
de velocidad de reacción depende de la temperatura de la reacción y se
puede calcular con la ecuación de Arrhenius.

5. Aunque de igual manera se puede utilizar la siguiente formula:
−𝑟𝐴 = 𝑋𝐴 (
𝐹𝐴𝑂
𝑉
)
Ya anteriormente se ha trabajado con la reacción de saponificación de
acetato de etilo, por lo cual de sobra se sabe que es una reacción de
segundo orden y al realizar análisis de resultados se obtiene la velocidad
de reacción con una ecuación cinética de segundo grado como la siguiente:
−𝑟𝐴 = 𝑘𝐶𝐴
2

6. El nopal, al igual que muchos otros vegetales similares, secreta un líquido
viscoso al que comúnmente se le denomina “baba”. Químicamente, la baba
es un carbohidrato (particularmente se clasifica como goma). Una de sus
aplicaciones más importantes es que permite fijar los colores. Por este
medio, los antiguos mexicanos fijaban los tintes naturales en los templos y
edificios civiles formando obras verdaderamente coloridas.
.La pintura es una preparación artesanal ampliamente utilizada en el área
de edificación y trabajo de restauración de inmuebles con alto valor
arquitectónico.
El principal atributo del Nopal es su gran aporte de fibra soluble e insoluble
en una proporción de 30:70. La fibra insoluble puede prevenir y aliviar el
estreñimientoy las hemorroides al mismo tiempo que previene la aparición
de cáncer de colon.
La baba de nopal, ha sido empleada en la construcción desde tiempos
prehispánicos en México y en siglos más cercanos para la elaboración de
morteros de cal para restaurar y proteger edificios.
Es por eso que científicos mexicanos del Consejo Nacional para la Ciencia y
la Tecnología (Conacyt) se enfocaron a hacer un estudio a profundidad
sobre las propiedades impermeables que le da el nopal a la construcción.
(La baba de nopal) se ha utilizado en la elaboración de mortero y hormigón
hidráulico, encontrando que el mucílago de nopal incrementa los tiempos
de fraguado, disminuye la absorción de agua y aumenta la resistencia a la
compresión”, detalla el reporte científico.

7. “Asimismo, otras investigaciones han demostrado que el mucílago (baba)
de nopal actúa como agente modificador de viscosidad de la pasta de
cemento, con lo que se incrementa la resistencia a la segregación del
hormigón auto consolidable, además de incrementar la resistencia a la
compresión y reducir la absorción capilar de agua”, agrega.
El equipo de científicos que realizó la investigación sobre las propiedades
del nopal en la construcción está compuesto por los científicos: Prisciliano
Cano Barrita, Samuel Ramírez Arellanes y Fernando Julián Caballero y C.
Gómez-Yáñez
Este grupo de investigadores estudiaron por medio de calorimetría,
isotérmica, termogravimetría y espectroscopia infrarroja el proceso de
hidratación de pastas de cemento conteniendo distintos polisacáridos.
“El nopal está disponible en muchas regiones áridas y semiáridas de
México. Este país produce 874 mil toneladas al año, con un rendimiento
promedio de 67 toneladas por hectárea”, señala el reporte.
“Además, el uso del mucílago de nopal en materiales basados en cemento
puede tener un impacto social, proporcionando un valor agregado a la
producción de esta planta, y se mejoraría su rentabilidad”, agrega.
Pegamento
Los adhesivos o pegamentos son aquellas sustancias capaces de unir otras
sustancias por contacto superficial. Se pueden clasificar según los tipos en:
adhesivos inorgánicos y adhesivos orgánicos; dentro de estos últimos
están los naturales y los sintéticos.

8. La cola fría es un adhesivo de tipo orgánico, sintético; específicamente es
una emulsión líquido de aspecto lácteo que tiene en suspensión
pequeñísimas partículas de sustancias aceitosas o resinosas) de polivinil
acetato o polivinil acrilato (pva) más aditivos que sirven para darle ciertas
características especiales, tales como: adhesividad, tiempo de abierto,
tiempo de secado, color, olor y pH (grado de acidez). Los aditivos que se
utilizan son muy variados y dependen de las características específicas del
producto, pero, en general, los más usados son: plastificantes, colorantes,
soluciones tipo buffer, resinas, etc.
Pegamentos en general
La mayoría de los pegamentos posibilitan la unión al rellenar los huecos y
fisuras diminutos que existen normalmente en cualquier superficie, aunque
sea muy lisa. Los pegamentos son económicos, distribuyen la tensión en el
punto de unión, resisten a la humedad y a la corrosión y eliminan la
necesidad de remaches y tornillos.
Su eficacia depende de varios factores, como la resistencia al encogimiento
y desprendimiento, la maleabilidad, la fuerza adhesiva y la tensión
superficial, que determinan el grado de penetración del pegamento en las
minúsculas depresiones de las superficies a unir. Los pegamentos varían
según el propósito con el que se vayan a utilizar. En la actualidad, estos
objetivos incluyen el uso creciente de pegamentos en cirugía y
odontología.
Los pegamentos naturales han sido sustituidos en muchas aplicaciones por
los sintéticos, pero aún se siguen utilizando en grandes cantidades
almidones, gomas, celulosa, betunes y cementos de goma naturales.

9. Entre los adhesivos orgánicos derivados de proteínas naturales se
encuentran las colas (sustancias sólidas pegajosas) hechas de colágeno, un
componente de los huesos y tejidos conectivos de los mamíferos y peces;
la cola de la albúmina de la sangre, que se usa en la industria de la chapa
de madera, y una cola hecha de caseína, una proteína de la leche, que se
emplea para pegar madera y en la pintura.
Entre los pegamentos vegetales se encuentran los almidones y las
dextrinas derivadas de maíz, trigo, patatas (papas) y arroz, que se utilizan
para pegar papel, madera y tejidos; ciertas gomas como la goma arábiga,
el agar y la algina, que cuando están húmedas proporcionan adhesión a
ciertos productos como los sellos o timbres y los sobres engomados; los
pegamentos de celulosa, empleados para pegar pieles, tela y papel; los
cementos de goma, y las resinas como el alquitrán y la masilla.
Los pegamentos sintéticos, ya se utilicen solos o como modificantes de los
pegamentos naturales, tienen mejor rendimiento y una gama de aplicación
más amplia que los productos naturales. La mayoría de ellos contienen
polímeros, que son moléculas enormes formadas por un gran número de
moléculas simples que forman cadenas y redes fuertes enlazando las
superficies en una unión firme.
Los pegamentos termoestables, que se transforman en sólidos duros y
resistentes al calor por la adición de un catalizador o la aplicación de calor,
se usan para pegar piezas metálicas de aviones y vehículos espaciales. Las
resinas termoplásticas, que pueden ablandarse con el calor, se usan para
pegar madera, vidrio, caucho o hule, metal y productos de papel. Los
pegamentos elastoméricos, como los cementos de goma naturales o
sintéticos, se utilizan para pegar materiales flexibles a materiales rígidos

10. El adhesivo es una sustancia que puede mantener unidos a dos o más
cuerpos por contacto superficial. Es sinónimo de cola y pegamento. Su
importancia en la industria moderna es considerable.
Aunque la adherencia puede obedecer a diversos mecanismos de
naturaleza física y química, como lo son el magnetismo o las fuerzas
electrostáticas, desde el punto de vista tecnológico los adhesivos son los
integrantes del grupo de productos, naturales o sintéticos, que permiten
obtener una fijación de carácter mecánico
Desarrollo experimental
1.- Armaremos el equipo propuesto para la experimentación de reactores CSTR
en serie como se muestra a continuación:
2.- Después se prepararan las mezclas, Prepararemos la solución de grenetina, 2
gramos por cada ml de agua, prepararemos alrededor de 200 a 500 ml de esta
solución.
3.- Con el equipo bien limpio iremos agregando ambas soluciones con un volumen
constante, entre 100 y 200 ml de solución dentro del reactor.
4.- Haremos las mediciones correspondientes con base a la tabla 2.-
Tabla 1.- Propuesta de trabajo

11. Tabla 2.- Mediciones durante la experimentación.
Materiales y equipos
Tabla 1.-
Material de
Vidrio
Equipo Reactivos
2 Matraz aforado
de 100 ml
3 Parrillas con
agitación
Baba de nopal

12. 2 Agitadores de
vidrio
2 propipetas Grenetina
1 mechero bunsen
con manguera
3 barras
magnéticas
(moscas)
Agua destilada
1 pipeta graduada
de 1 ml
Glicerina Pura
1 pipeta graduada
de 5 ml
1 Termometro
Resultados Esperados
Estimamosque lasmedicionesamayortemperaturaresultenconmayorviscosidad,entendemos
que laspartículas de agua se evaporanytendríamosun menorpesoyvolumenperounamayor
concentracióndel pegamento.