Qué es cristalización
La cristalización es un método de separación de componentes sólidos presentes en una solución, es decir, es una técnica empleada para lograr purificar sustancias.
La cristalización en química se refiere al proceso de solidificación partiendo de un gas líquido o incluso de una disolución (de iones, átomos o moléculas), que se enlazan hasta lograr formar una red cristalina.
Este proceso puede llevarse a cabo a través de diferentes métodos uno de ellos es la cristalización por evaporación, en este caso, el líquido es calentado cambiando su estado a gaseoso. Al calentar una solución, parte del solvente se evapora, dejando una solución saturada, una en la que no se puede disolver más sólido a esa temperatura. Al enfriarse la solución saturada, se forman los cristales.
Esta palabra proviene del griego “krystallos” que quiere decir vidrio transparente.
Este término también es usado al nombrar una falsa teoría conocida como cristalización térmica, difundida principalmente en la Ciudad de México, a través de las redes sociales en el año 2020. Esta teoría plantea que, debido a las bajas temperaturas era posible que los pulmones se congelaran al aspirar el aire por la presencia de dicho fenómeno. Sin embargo esto fue desmentido en su momento por las autoridades de la capital mexicana.
Características de la cristalización
Este proceso generalmente tiene las siguientes características:
- Pueden existir impurezas disueltas o sólidas presentes, algunas de las cuales pueden tener propiedades muy similares al soluto.
- El material del producto es sólido y está presente como partículas en una variedad de tamaños.
- La corriente de desecho del proceso es líquida y contiene producto disuelto residual e impurezas.
El proceso de cristalización cumple los siguientes pasos:
- La solución se calienta en un recipiente abierto.
- Al evaporarse las moléculas del solvente, los solutos quedan atrás.
- Al enfriarse la solución, los cristales que forman parte del soluto se van acumulando en la parte superior de la solución.
- Los cristales son separados y secados de acuerdo con los requisitos especificados.
- Los sólidos que no han logrado disolverse son separados utilizando el método de filtración.
En la naturaleza, este fenómeno ocurre a partir de gérmenes que actúan como núcleos en los cuales el cristal crece, y a los cuales se añaden de forma ordenada los átomos que conforman la sustancia.
Cuando no se logra separar estas impurezas de la sustancia se dice que es una cristalización fallida. Existen diferentes razones por las cuales no se produce. Algunas son:
- La mezcla de producto es demasiado impura.
- El producto es demasiado soluble (o, en otras palabras, se le ha agregado demasiado solvente).
- El solvente no está lo suficientemente frío.
Métodos de cristalización
Existen tres formas de llevar a cabo esta técnica.
Fusión
Este proceso logra la formación de cristales en una mezcla luego de fundir la solución homogénea con un disolvente líquido al enfriarse.
Sublimación
Este método es aplicado al transformar un compuesto químico de estado gaseoso a un estado cristalizado sólido, sin que sea necesario pasar por el estado líquido durante el proceso. Esto es logrado gracias a la condensación y compresión de los gases, permitiendo eliminar las impurezas presentes en los cristales.
Disolución
Esta técnica es aplicada al utilizar una solución sobresaturada de la mezcla que se pretende purificar. El siguiente paso es aplicar el disolvente en caliente, causando la saturación de la disolución y generando así su cristalización.
Ejemplos de cristalización
- En el agua al formar cubitos de hielo y nieve.
- En la miel cuando se coloca en un frasco y se expone a las condiciones adecuadas.
- La deposición de cristales de piedras preciosas.
- Purificación de agua de mar.
- Separación de cristales de alumbre de muestras impuras.
- En la industria farmacéutica, se utiliza como un proceso de separación y purificación para la síntesis y el aislamiento de cristales, ingredientes farmacéuticos activos puros, administración pulmonar de fármacos de liberación controlada y separación de isómeros quirales.
- Este proceso también ocurre en los laboratorios clandestinos de drogas ilegales en los cuales la forma base para la producción de estas sustancias pasa por diversos procesos con la finalidad de obtener un resultado final parecido a los cristales que son los que llegan al consumidor.
En el caso de la producción de la metanfetamina cristalina (y de otros productos) se debe ser sumamente cauto, ya que los vapores de los solventes empleados para convertir la droga en polvo son altamente inflamables y suelen acumularse durante la evaporación, con lo que bastaría el encendido de una luz para generar una explosión.
