En la industria química, los cálculos estequiométricos con reactivos impuros son fundamentales, ya que en la práctica es casi imposible trabajar con sustancias completamente puras. Casi todos los reactivos industriales contienen cierto grado de impureza, ya sea por residuos de síntesis, contaminación cruzada o degradación durante el almacenamiento. Esta realidad exige que los ingenieros químicos realicen ajustes precisos para garantizar la eficiencia de los procesos y la calidad del producto final.
Por ejemplo, en la producción industrial de ácido sulfúrico mediante el proceso de contacto, el azufre elemental o las piritas utilizadas como materia prima pueden contener impurezas metálicas como arsénico o plomo, que interfieren con los catalizadores. En este caso, no solo se debe corregir la masa efectiva del azufre puro para predecir la producción esperada de ácido, sino también prever mecanismos para minimizar el efecto de las impurezas en el rendimiento catalítico.
Otro ejemplo es la fabricación de fertilizantes nitrogenados, como el nitrato de amonio, donde el amoníaco empleado suele contener trazas de agua o gases inertes. Estas impurezas alteran los balances energéticos y pueden llevar a una subestimación del amoníaco puro, afectando el control del reactor y la calidad del fertilizante. Los ingenieros deben adaptar sus cálculos para estimar correctamente las necesidades de materia prima y optimizar los tiempos de residencia.
En sentido inverso, al evaluar productos como etanol combustible, es común que contengan pequeñas cantidades de agua. Por tanto, si se requiere etanol anhidro para aplicaciones específicas, los cálculos deben considerar la fracción de masa de etanol puro, lo cual influye en el diseño de las columnas de destilación. Estos ejemplos muestran cómo los ingenieros químicos emplean fracciones de masa y modelos de impureza para mantener procesos confiables y sostenibles.
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