Estudio del equilibrio de fases sólido-fluido supercrítico. Determinación experimental de la solubilidad y modelización mediante ecuaciones de estado cúbicas

Resumen

La Tecnología de los Fluidos Supercríticos es una interesante alternativa a las tecnologías convencionales para procesos tales como: la extracción de compuestos de sus matrices, el fraccionamiento de sustancias, el teñido de tejidos, la producción de micropartículas, el tratamiento de gran variedad de residuos, etc. En el presente trabajo se han determinado los datos de solubilidad en dióxido de carbono en estado supercrítico de tres solutos de tres Industrias muy importantes en las que se aplica dicha Tecnología: la Industria Farmacéutica, la Alimentaria y la Textil. Estos solutos son respectivamente la penicilina G, el ácido palmítico y la 1,4-dimetilaminoantraquinona. Se ha diseñado, montado y puesto a punto el equipo necesario para llevar a cabo las determinaciones de los datos de solubilidad de los tres sólidos. Se han realizado estudios de solubilidad del naftaleno para validar los resultados obtenidos frente a los que aparecen recogidos en la bibliografía. Posteriormente se ha abordado la modelización de los equilibrios sólido-fluido supercrítico estudiados mediante el uso de ecuaciones empíricas y termodinámicas. Se ha desarrollado una ecuación empírica, encontrando un buen ajuste de los datos experimentales de solubilidad. En la modelización termodinámica se ha hecho uso de las ecuaciones de estado cúbicas de Redlich-Kwong, Soave-Redlich-Kwong y Peng-Robinson, así como diversas reglas de mezcla y métodos de contribución de grupos. Para dicha modelización se ha desarrollado un programa de cálculo informático. Para cada uno de los solutos se ha encontrado un modelo termodinámico que correlaciona muy satisfactoriamente los datos de solubilidad en dióxido de carbono.