Procesos Químicos

Procesos Químicos 

¿Qué es un Proceso Químico?

Un Proceso químico es un conjunto de operaciones ordenadas a la transformación inicial de sustancias en productos finales diferentes. Un producto es diferente de otro cuando tenga distinta composición, esté en un estado distinto o hayan cambiado sus condiciones propiedades y funcionalidades.

Se conoce como proceso a un ciclo formado por etapas que se suceden y que provocan un determinado cambio de estado. Los procesos implican el paso de tiempo o, en ocasiones, un avance simbólico.

Químico, por otra parte, es algo vinculado con la química. Esta noción (química) refiere a una ciencia dedicada al análisis de la composición, las características y las modificaciones de la materia.

Los procesos químicos son operaciones que derivan en la modificación de una sustancia, ya sea a partir de un cambio de estado, de composición o de otras condiciones. Estos procesos implican el desarrollo de reacciones químicas.
Un proceso químico puede acarrear también reacciones físicas. Si se compara la materia inicial con la resultante al finalizar el proceso, se notarán diversos tipos de cambios. Los procesos químicos pueden desarrollarse de manera natural o a partir de una manipulación del hombre.
Es posible encontrar procesos químicos en todos los ámbitos. Los científicos incluso sostienen que el enamoramiento no es más que un proceso químico provocado por endorfinas como la feniletilamina, la dopamina y la norepinefrina. La acción biológica de esta clase de hormonas obedece a la necesidad del establecimiento de vínculos que deriven en la reproducción y, por lo tanto, en la subsistencia de la especie.
La producción de vino también se desarrolla a partir de procesos químicos. La acción de levaduras sobre el mosto impulsa la fermentación de los azúcares: la glucosa se transforma en alcohol y gas carbónico. Luego se producen otras reacciones, como el sulfitado, hasta obtener el vino con las propiedades que llega a las mesa.

 Entorno económico de los procesos químicos.

Los ingenieros difieren de los científicos por su preocupación respecto de los costos y beneficios. Cada decisión de ingeniería implica consideraciones de costos. Los ingenieros deben estar siempre al tanto de los cambios económicos que puedan afectar sus productos. El objetivo principal de todos los esfuerzos de un ingeniero debería ser la entrega segura a su jefe y al público consumidor de los mejores productos o servicios más eficientes al más bajo costo.

Desde que el cambio es una característica notable de los procedimientos químicos, la alteración potencial de cualquier proceso es importante, no sólo en el momento cuando se diseña la planta, sino en forma permanente. Una de las funciones de la división de investigación y desarrollo (I&D), es mantener informada a la dirección de la compañía sobre los avances y actualizaciones en procesos de producción de cualquier producto en el que la organización esté interesada. Esta división I&D debe mantener información relativa a los desarrollos en otras compañías y estar en posición de asesorar a la administración sobre la situación relativamente competitiva de los procesos o productos, actuales o futuros. Así, elegir un proceso para fabricar un determinado producto, es una decisión económica.

Los ingenieros se preocupan por el control y ahorro de la energía. Esta puede gastarse en el transporte de la materias primas por barco, camiones o ductos; puede ser empleada en forma de calor del vapor o como electricidad; o bien, puede ser la energía desprendida en las reacciones exotérmicas o la absorbida en las reacciones endotérmicas. Los costos de la energía del petróleo, gas, carbón, solar, nuclear, eléctrica, eólica o hidráulica están en cambio constante, por lo cual es difícil planificar a largo plazo. La energía es uno de los gastos más importantes en las plantas químicas, pero a menudo es posible reducir su uso por la alteración de los métodos de procesamiento, en particular por el uso de nuevas tecnologías de separación.

Los obreros capacitados contribuyen definitivamente al éxito de una planta. La industria de los procesos químicos ha cambiado rápidamente a las técnicas de ahorro de mano de obra gracias a la apresurada extensión de los procesos continuos, el uso de los controladores automáticos de proceso y los procedimientos de optimización de recursos. Los requerimientos de mano de obra en la industria química son comparativamente pequeños, pero en muchos trabajos se requieren habilidades excepcionales y se pagan salarios por encima del promedio. Los procesos manuales demostraron hace muchos años ser lentos y costosos, adjetivos que no están en el vocabulario moderno de la ingeniería.

La condición física del producto tiene gran influencia sobre su mercado. El empacado y el almacenamiento son costosos y deberían evitarse cuando fuese posible. Los recipientes más económicos son los de transporte a granel, como los tanques, los buques cisterna, las tuberías, los carros tanque, etc. El carbón y otros sólidos se han transportado por medio de tuberías en suspensión en agua. Los ferrocarriles que transportan una sola mercancía hacia un solo destino, se usan en muchos lugares para reducir los gastos de transporte. La apariencia del recipiente es importante solamente para los productos que son vendidos directamente al consumidor.

El personal de ventas constituye los ojos, oídos y nariz de la compañía, al traer información que ayuda en las predicciones económicas. En muchas compañías se han logrado posicionar muchos productos gracias a las sugerencias de los vendedores. Debido a que la experiencia técnica y la habilidad para las ventas difícilmente se encuentran en la misma persona, se utiliza el departamento de servicio al cliente, como complemento para constituir un buen contacto entre consumidores y empresa.

La primera responsabilidad de un gerente de planta es hacer que se trabaje de modo que se produzcan, con seguridad y buen ambiente laboral, bienes aceptados en el mercado y con utilidades. No hay desempeño excelente sin una moral alta. Cuando una organización pierde su capacidad de evocar el desempeño individual elevado, se acaban sus grandes días. La moral es como la libertad, se requiere trabajo constante para preservarla y merecerla. Así, el éxito de un proceso está en lograr la eficiencia tanto en el proceso productivo como en la parte externa a la producción.

Para aumentar las ganancias en el futuro, es necesario realizar una investigación adecuada y hábil con generación de patentes. En la industria de procesos químicos, una de las características más relevantes está en el cambio rápido de los procedimientos, en las nuevas materias primas y en los nuevos mercados. La investigación crea o utiliza estos cambios. Sin una investigación cuidadosa, la compañía se queda atrás en el progreso competitivo. El desarrollo es la adaptación de las ideas de la investigación a las realidades de la producción y la industria. El progreso de la industria abre nuevos mercados aún para productos fundamentales ya posicionados.

Los resultados y beneficios de la investigación son: procesos nuevos y mejorados, costos y precios bajos de los productos, servicios y productos antes desconocidos, transformación de materias raras en abastos comerciales de utilidad práctica, abastecimiento adecuado de materiales que anteriormente se obtenían sólo como subproductos, liberación de la dominación comercial ejercida por otros países, estabilización del negocio, empleo en la industria y productos de calidad mejorada. Cada vez más los ingenieros se dan cuenta de que ya no pueden pensar en una planta de proceso como si esta fuera una colección de operaciones y procesos diseñados en forma individual. Cada vez es más evidente que cada unidad separada de una planta tiene influencia sobre las otras, en forma sutil y directa. También es cierto que la planta es una parte de un sistema ecológico que se extiende mucho más allá de sus fronteras.

Actualmente, se puede estudiar el comportamiento dinámico y estático de las plantas mediante modelación computacional. Estos estudios han mostrado nuevas posibilidades que no se habían concebido antes para la operación de una planta. En lugar de medir e intentar mantener controlada una temperatura, presión y condiciones generales en forma rígida (control de retroalimentación), los ingenieros están tratando de ajustar las variables del sistema de modo que la producción sea satisfactoria, aún cuando las condiciones de entrada sean muy variables y no estén fijas (control con alimentación hacia adelante). Nuestra generación de ingenieros debe estudiar y mejorar las plantas entendiéndola como sistemas complejos interactuantes, dejando atrás la idea de los sistemas simples estáticos que se componen solamente de operaciones y procesos unitarios.

Ejemplos

1)Si se mezcla  e hidróxido de sodio se obtendrá una sal, el sufato de sodio. 
2)La combustión del papel( la celulosa del papel se transforma en dióxido de carbono y agua con liberación de calor).
3)La fermentación, que es la transformación que sufre el azúcar en alcohol y agua, por ejemplo el zumo de las uvas se convierte en vino. 
4)La oxidación, que es el cambio lento que sufren algunas sustancias en contacto con el oxígeno; por ejemplo, cuando partimos una manzana por la mitad y la dejamos en un plato, al  de uno o dos días vemos como la parte sin piel se ha oscurecido; o cualquier objeto de hierro, como una verja o una llave, que con el tiempo aparece recubierto de una capa de óxido de hierro. 
5)La putrefacción, que es la descomposición de cualquier ser vivo tras su muerte.