Agitação e Mistura: Definições, Propósitos e Impacto Químico

Definição e Diferenças nas Técnicas de Agitação e Mistura

Agitação é o processo pelo qual criamos movimentos irregulares e violentos dentro de uma matéria fluida (ou que se comporta como tal), de modo a colocar as partículas ou moléculas de uma ou mais fases presentes, para atingir seu objetivo no menor tempo e com o mínimo de energia.

No caso de não ser apenas uma substância a receber esse movimento, mas duas ou mais substâncias miscíveis ou não, o processo será chamado de Mistura. A mistura destina-se a realizar uma distribuição aleatória de tais substâncias ou fases.

Objetivos Gerais da Agitação e Mistura

Esta técnica destina-se, a nível global, a:

1. Produzir e manter uma distribuição uniforme dos materiais submetidos a tratamento, ou aumentar a velocidade em que isso ocorre.
2. Produzir e manter uma distribuição uniforme de calor.
3. Aumentar a superfície específica ativa das diferentes fases que constituem o produto agitado.

Propósitos Específicos da Agitação de Líquidos

Você pode definir o propósito da agitação de um líquido com diferentes finalidades específicas, dependendo do objetivo:

1. Suspensão de partículas sólidas.
2. Mistura de fluidos miscíveis.
3. Dispersão de um gás em um líquido, formando pequenas bolhas.
4. Dispersão de um segundo líquido imiscível para formar uma emulsão ou suspensão de gotículas.
5. Promoção da transferência de calor entre o fluido e um invólucro ou bobina.

Significado Químico da Agitação

As propriedades mecânicas e físicas dependem do grau de mistura de produtos heterogêneos alcançados, influenciando a composição das partes que o produto pode ter para a análise. É essencial uma agitação adequada para evitar a concentração desigual do agente ou variações de temperatura, levando ao aparecimento de isômeros, produtos finais indesejados, resíduos, etc., com a consequente dificuldade de separar o produto principal e a redução da produção.

Por exemplo, na reação de Morton, ao colocar duas substâncias, A e B, observa-se que, se o reator é agitado por um agitador com alta rotação (RPM), o produto acabado é o resultado da condensação de duas moléculas de A. No entanto, se a agitação for muito intensa, a condensação dos reagentes conduz a um produto do tipo A₂B.

Três Tipos de Reações em um Sistema Heterogêneo

• Tipo I: Ao aumentar o grau de agitação (RPM), a taxa de reação aumenta de forma mais ou menos linear. A temperatura pode ser considerada insignificante.

• Tipo II: A agitação tem uma influência positiva progressiva, mas apenas até um certo grau de agitação, após o qual a reação se torna insensível à agitação e começa a ser sensível à temperatura.

• Tipo III: A taxa de reação não é afetada pela agitação nem pela temperatura.