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Secado de disolventesDISOLVENTES Los disolventes orgnicos son
compuestos orgnicos voltiles que se utilizan solos o en combinacin
con otros agentes, para disolver materias primas, productos o
materiales residuales, como agente de limpieza, para modificar la
viscosidad, como agente tensoactivo, como plastificante, como
conservante o como portador de otras sustancias que, una vez
depositadas, quedan fijadas y el disolvente se evapora.
FUNDAMENTO DE LA TCNICASecar o desecar es la eliminacin de agua
de un slido, lquido o gas. El secado o la desecacin es la operacin
que consiste en separar mediante procedimientos no mecnicos un
lquido de un slido que lo retiene fsicamente. Secado de
lquidosNormalmente los lquidos a secar son disolventes o
disoluciones orgnicas. Para la desecacin de lquidos y soluciones en
disolventes orgnicos, antes de proceder al secado se debe
considerar la naturaleza qumica de la sustancia que se desea
desecar.El desecante elegido debe cumplir las siguientes
condiciones: ser insoluble, no producir reacciones con el
disolvente ni con el soluto, no catalizar reacciones de condensacin
ni de polimerizacin y, debe tener un elevado poder desecante.Secado
de disolucionesPara eliminar el agua de las disoluciones se trata
la solucin con un agente deshidratante durante un perodo de 10-15
minutos. Despus se procede a la separacin del desecante de la
solucin mediante filtracin a travs de un filtro de pliegues.. A la
hora de escoger el agente deshidratante se ha de tener en cuenta
que no reaccione con el material que se quiere secar, su capacidad
de absorcin de agua, la rapidez con la que seca la disolucin y el
precio. Entre los agentes deshidratantes ms utilizados se
encuentran el Na2SO4, CaCl2 y el MgSO4. Secado de lquidos puros o
disolventesPara obtener un disolvente anhidro, un procedimiento
eficaz es aadir al disolvente un deshidratante, llevarlo a reflujo
y destilarlo despus. Este proceso depende de la naturaleza del
disolvente y est descrito para cada uno de ellos en diferentes
manuales; pero en general, como deshidratante, aparte de los
desecantes ordinarios, se utilizan tambin sodio metlico (en
especial para eliminar pequeas cantidades de agua de alcanos,
hidrocarburos aromticos como benceno, tolueno, etc., ter dietlico y
otros teres) o hidruro de calcio (CaH2). Estos dos agentes son de
utilizacin peligrosa y para asegurarse de que el disolvente
contiene poca agua, conviene secarlo previamente con un agente
menos activo y ms econmico como el CaCl2 o el MgSO4.
Los lquidos tambin pueden secarse con tamices moleculares, que
se utilizan asimismo para conservar seco un disolvente secado
previamente.Tamices molecularesUn tamiz molecular es una substancia
que contiene poros de medida precisa y uniforme que se utiliza como
adsorbente de gases y lquidos. Molculas suficientemente pequeas,
como el agua, pueden entrar en los poros y quedar adsorbidas,
mientras que las ms grandes no. Por eso una de las aplicaciones de
los tamices moleculares es como deshidratante y para mantener los
disolventes secos.Los tamices moleculares ms habituales son
aluminosilicatos de calcio y sodio, especialmente tratados y que
tienen poros de tamao definido, siendo los ms comunes los de 3, 4 i
5 . Los tamices de 3 , por ejemplo, adsorben helio, nen, nitrgeno y
agua. Los de 4 adsorben argn, kriptn, xenn, amonaco, monxido de
carbono, dixido de carbono y alcanos pequeos, como el eteno,
mientras que los de 5 retienen alcanos ms grandes, con esqueletos
C3-C14.Son muy eficaces y de alta capacidad desecante, pero son
relativamente lentos y ms caros que otros deshidratantes.
Generalmente se pueden regenerar calentando a 350 C al vaco.
Riesgos en la desecacin de un lquidoComo ya se ha indicado, a
veces, para eliminar el agua de lquidos orgnicos se usan compuestos
slidos cuya manipulacin puede ser peligrosa. Los ms usuales son:-
Perclorato de magnesio. La mayora de las explosiones como
consecuencia de la utilizacin de este producto en el transcurso de
una operacin de deshidratacin son debidas al residuo de cido
perclrico (que hay en la sal) que se combina para formar un
perclorato orgnico explosivo. Como medida de prevencin puede ser
reemplazado por el pentxido de fsforo, a pesar de que es corrosivo
(provoca graves quemaduras).- Sodio e hidruro de calcio. Se
utilizan para eliminar la humedad de un lquido secado previamente,
es decir, con un bajo contenido de agua. No se debe olvidar que
reaccionan con agua produciendo hidrogeno, que puede crear una
sobrepresin y que adems es un gas muy inflamable.En la pgina web
del Ministerio del Trabajo y Asuntos Sociales se encuentra
informacin referida al NTP 464: Prevencin del riesgo en el
laboratorio qumico: operaciones bsicas.Secado de disolventes de
gran pureza en laboratorioA la hora de secar los disolventes en un
laboratorio, tradicionalmente se empleaban alambiques de metal
alcalino fundido que, por naturaleza, son peligrosos de usar adems
de suponer un proceso prolongado.El Departamento de Qumica de la
Universidad de Nottingham ha desarrollado un sistema innovador para
secar disolventes, que usa los envases y dispensadores de
disolventes de gran pureza de IPI.
El proceso usa nitrgeno gaseoso a 4 bares para vaciar los
contenedores de acero inoxidable revestidos de poliuretano y
arrastrar el disolvente a travs de dos torres de almina activada,
retirando el agua mediante un filtro de 7 micras. El disolvente
secado obtenido se puede distribuir en la cantidad que necesiten
los estudiantes. Tras hacer pasar unos 400 litros de disolvente a
travs de las columnas, se vuelven a regenerar mediante una
combinacin de calor y bombeo para eliminar el agua de la
almina.
Bibliografa1.-
HYPERLINK
"http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/dessecacio_proced.html"
\hhttp://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/dessecacio_proced.html2.-
http://sisbib.unmsm.edu.pe/BibVirtualdata/libros/Quimica/pigmentos/archivos%20PDF/apendice2.pdf3.-
http://www.ipi-global.com/ES/pdf/High_Purity_Solvents_Laboratory-ES.pdf
