Teorema. Rendimiento de reacciones acopladas.

 

Factor de conversión

Nota, los % deben convertirse a fracciones dividiendo entre 100.

Teorema

Donde los parámetros son

\(y\) es el rendimiento de la reacción neta es adimensional.

\(y_k\) es el rendimiento de la reacción k-ésima en una cadena de reacciones acopladas, es adimensional.

\(\Pi\) multiplicatorio.

Demostración

https://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2025/05/demostracion-rendimiento.de.reacciones.acopladas.html

Descripción

En los procesos industriales, las reacciones químicas rara vez ocurren de manera aislada. La mayoría de las veces, las reacciones se llevan a cabo en secuencias o cadenas de reacciones, donde los productos de una reacción sirven como reactivos para la siguiente. Esta configuración de reacciones acopladas puede complicar el rendimiento global del proceso, ya que cada etapa está sujeta a sus propios rendimientos parciales. Optimizar cada paso es crucial para maximizar la eficiencia del proceso. Un ejemplo claro de esto se encuentra en la producción de detergentes domésticos, un producto que pasa por múltiples reacciones químicas en su fabricación.

Durante la síntesis de detergentes en la industria, se llevan a cabo una serie de reacciones, comenzando con la saponificación de grasas o aceites para producir ácidos grasos y glicerina, y continuando con la neutralización de los ácidos grasos para formar sales de sodio o potasio (los tensioactivos). En cada una de estas etapas, el rendimiento de la reacción puede verse afectado por diversos factores, como la pureza de los reactivos, las condiciones de temperatura y presión, o la presencia de impurezas. Por ejemplo, si una reacción de saponificación tiene un bajo rendimiento debido a un reactivo impuro, el producto resultante será menos eficiente, afectando así la cantidad de detergente producido en etapas posteriores.

Los ingenieros químicos que diseñan estas plantas deben prestar atención a cómo cada reactor se conecta con el siguiente. La optimización de cada paso individual no solo implica ajustar las condiciones de operación para mejorar el rendimiento de cada reacción, sino también considerar el impacto de cada etapa en el proceso global. De esta manera, se busca reducir pérdidas, minimizar el consumo de reactivos y mejorar la eficiencia energética. La producción de detergentes es solo un ejemplo de cómo las reacciones en secuencia afectan el rendimiento global de un proceso industrial, y cómo una pequeña mejora en cada etapa puede tener un impacto significativo en la eficiencia y la rentabilidad del proceso entero.