BOU2_U1_EA_JEMP

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Universidad Abierta y a Distancia de 
México 
División de Ciencias de la Salud, Biológicas y 
Ambientales 
Ingeniería en Biotecnología 
 
Operaciones Unitarias II 
 
Evidencia de aprendizaje 
Cálculo de kLa en el método Gas in-Gas out 
Unidad 1 
 
 
Jessica Verónica Mendoza Prado 
ES202104539 
Grupo BI-BOU2-2301-B1-002 
 
 
 
12 de febrero de 2022 
En un biorreactor batch a 29°C y 345 rpm se determino experimentalmente el 
coeficiente de volumétrico de transferencia O2 KL donde se obtuvieron los 
siguientes datos. 
Tiempo (s) Concentracion de Oxigeno 
(umolO2/L) 
0 0 
30 100 
60 180 
90 205 
120 230 
150 235 
 
Realiza los cálculos necesarios por el método de técnica de eliminación de gas 
para encontrar KLA. 
a) Fórmulas utilizadas 
𝐿𝑛 (
𝐶 ∗ −𝐶𝐿
𝐶 ∗ −𝐶𝐿0
) = −𝑘𝐿𝑎 ∗ 𝑡 
Dónde 
C*= valor de la concentración máxima 
CL= Valor de concentración en un momento dado 
CL0=Valor de la concentración inicial 
𝑑𝐶𝐿
𝑑𝑡
= 𝑘𝐿𝑎(𝐶 ∗ −𝐶𝐿) 
b) Valores usados en el desarrollo del problema 
Variable Tiempo Concentración 
Logaritmo 
Natural 
Unidades 
Segundos, 
s 
Umol/O2L Adimensional 
 0 0 0.0000 
 30 100 -0.5390 
 60 180 -1.3863 
 90 205 -1.9253 
 120 230 -3.1781 
 150 235 -3.8712 
El cálculo de logaritmo natural se realizó con la siguiente ecuación: 
𝐿𝑛 (
𝐶 ∗ −𝐶𝐿
𝐶 ∗ −𝐶𝐿0
) = −𝑘𝐿𝑎 ∗ 𝑡 
c) Relación entre el tiempo y concentración de O2 en el agua 
 
Donde se toma el valor de C* como 240 
c) Obtención del logaritmo natural con el uso de Excel 
 
d) Graficado de la recta de logaritmo natural 
 
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100 120 140 160
C
o
n
ce
n
tr
ac
ió
n
 µ
m
o
l/
L
Tiempo (s)
Concentración de O2 en agua a 29°C 
y 345 rpm
y = -0.0265x + 0.1699
R² = 0.9863
-5.0000
-4.0000
-3.0000
-2.0000
-1.0000
0.0000
1.0000
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Lo
gC
o
n
ce
n
tr
ac
ió
n
 µ
m
o
l/
L
Tiempo (s)
Concentración de O2 en agua a 29°C 
y 345 rpm
Encontrando el valor de la pendiente obtenemos que es y=-0.0265 + 0.1699, 
obteniendo así el valor de kLa también, 
e) El valor de kLa es igual a 0.0265s^-1, 
 
f) Uso de software Excel 
 
Referencias 
Carlos, J. (2020) Determinación del coeficiente volumétrico de transferencia de masa 
kLa. Youtube. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=7lHe1Y68how 
UnADM (s.f.) Contenido Nuclear ingeniería de Biorreactores II U3. UnADM. México. 
Recuperado de https://rejiglass.com.mx/que-es-un-tanque-agitado/ 
UnADM (s.f.) Operaciones Unitarias II. Contenido nuclear unidad 1. UnADM. México. 
Recuperado de 
https://dmd.unadmexico.mx/contenidos/DCSBA/BLOQUE1/BI/06/BOU2/unidad_01/des
cargables/BOU2_U1_Contenido.pdf 
 
https://rejiglass.com.mx/que-es-un-tanque-agitado/
https://dmd.unadmexico.mx/contenidos/DCSBA/BLOQUE1/BI/06/BOU2/unidad_01/descargables/BOU2_U1_Contenido.pdf
https://dmd.unadmexico.mx/contenidos/DCSBA/BLOQUE1/BI/06/BOU2/unidad_01/descargables/BOU2_U1_Contenido.pdf