practica 3 BIOREACTORES

Semestre 2009-1 Ingeniería de Biorreactores PRACTICA 3. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE OXIGENO EN UN REACTOR PERFECTAMENTE MEZCLADO INTRODUCCION: El tercer tema de la asignatura de Ingeniería de Biorreactores tiene por objetivo aplicar metodologías para calcular el coeficiente de transferencia de oxigeno (Kla) en reactores biológicos. Para aplicar de manera práctica dicho objetivo, se ha desarrollado el presente trabajo experimental que permitirá la generación de los datos para la determinación del Kla. El método que se empleará es oxidación de sulfito en un reactor perfectamente mezclado a nivel de laboratorio. La importancia de determinar este coeficiente es para proveer las condiciones adecuadas para el crecimiento y formación de producto en un cultivo aerobio. OBJETIVO: EL ESTUDIANTE DEBERÁ EL OBJETIVO DE LA PRÁCTICA, SIGUIENDO LAS INSTRUCCIONES DEL PROFESOR. METODOLOGÍA: 1. Preparación de reactivos 1.1 Preparar dos litros de una solución de sulfito de sodio 0.25 M; el sulfito de sodio deberá secar previamente a 105 durante 1 h. 1.2 Preparar un litro de una solución de yodo 0.1 M. En un matraz volumétrico de 1 L, preparar una solución de 40 g de yoduro de potasio en 100 ml de agua destilada y disolver 12.7 g de yodo (grado reactivo). Para facilitar la disolución del yodo agregar unas gotas de acido clorhídrico concentrado. 1.3 Preparar 100 ml de una solución de sulfato de cobre 0.1 M. 2. Preparación del reactor 2.1 Colocar en el fermentador 2 L de la solución de sulfito de sodio (0.25 M) y adicionar 1 mL de sulfato de cobre (0.1 M). 2.2 Ajustar el flujo de aire a 1 vvm (m3 de aire m3 medio-1 min-1) y la velocidad de agitación a 350 rpm. 2.3 Tomar 10 mL de muestra al inicio y cada 10 min durante 1.5 horas. Los tubos deberán estar completamente llenos y perfectamente cerrados y sellados con parafilm para su posterior análisis. 3. Análisis de muestras 3.1 Realizar una dilución 1:2 de las muestras. 3.2 Titular las muestras con la solución de yodo, el punto final de la titulación es indicado por el cambio a un color amarillento. Anotar el volumen gastado de la solución de yodo

Dra. Mayola García Rivero y Dra. María Aurora Martínez Trujillo

Semestre 2009-1 Ingeniería de Biorreactores ANÁLISIS DE RESULTADOS 1. Determine la concentración de sulfito de sodio, en base a la estequiometría de la reacción, para cada una de las muestras analizadas. 2. Con los datos anteriores construya una gráfica de concentración de sulfito residual contra tiempo y estime el Kla de acuerdo a la metodología sugerida en el curso. Detalle el procedimiento para el cálculo del Kla. 3. Compare el valor del Kla obtenido contra lo reportado en la literatura y explique sus resultados. Prepare una conclusión con base en los resultados obtenidos y el objetivo planteado previamente. ELABORACIÓN DEL REPORTE Para la elaboración del reporte siga las instrucciones y las sugerencias dadas en “Escritura de un Reporte científico”, que se incluye en el presenta manual, los puntos que se deben incluir son: 1. Marco teórico 2. Objetivo 3. Resultados y discusión 4. Conclusiones 5. Bibliografía (recuerden las restricciones con respecto al uso del Internet)

Dra. Mayola García Rivero y Dra. María Aurora Martínez Trujillo