Tecnicas De Purificación Y Separación De ácido Acético

Centro de Gestión Industrial

MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE METABOLITOS DE INTERÉS (ÁCIDO ACÉTICO)

Aprendiz

Jonathan Andrés Ortiz Forero

Instructor

Sonia Marcela Buitrago Morales

Química aplicada a la industria

Marzo 7 de 2015

MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE METABOLITOS DE INTERÉS (ÁCIDO ACÉTICO)

OBJETIVOS

• Identificar técnicas de separación y purificación de ácido acético.

• Reconocer los equipos, materiales, medios, sustancias y reactivos usados o involucrados en los procesos de separación y purificación de ácido acético.

INTRODUCCIÓN

La disponibilidad y evolución que han sufrido las materias primas, junto con el descubrimiento de los nuevos procesos y los trabajos de mejora, han hecho posible la competencia y existencia de varios de ellos. Uno de los ejemplos más representativos, en lo que se refiere a la química orgánica industrial, es la preparación del ácido acético, el cual es considerado como un interesante producto intermedio en la síntesis de distintos compuestos como puede ser el caso del acetato de vinilo, en cuya síntesis se agota casi la mitad del ácido acético que se produce.

El método más común y clásico de preparación del ácido acético es la fermentación de sustratos alcohólicos (como el vinagre que se utiliza en cocina), y la fermentación de la madera. Actualmente, la gran parte del ácido acético se prepara a través de síntesis química, usando como productos de inicio alguno de estos tres importantes compuestos básicos: etileno, butano, o metano, según el método a utilizar. En el proceso de obtención de ácido acético a nivel industrial, es necesario analizar diversos parámetros con el objeto de garantizar la calidad del producto terminado teniendo en cuenta las condiciones del método de obtención, gastos, rendimientos entre otros parámetros.

Algunas de las técnicas utilizadas para la separación ya después de haber concluido la fermentación se evalúa de acuerdo a tamaño de las trazas que se pueden generar en una mezcla, entre ellos están: la sedimentación, la centrifugación, la floculación, la filtración, la diálisis, la osmosis.

La técnica de separación y de purificación, de en este caso, el vinagre se va a escoger teniendo en cuenta distintos parámetros tales como la naturaleza del producto y el conocimiento que se tenga sobre las impurezas del mismo. La forma más recomendable de purificar este compuesto son los métodos de Filtración y floculación - flotación pues permiten separar fases en este caso correspondientes a ácido acético puro de distintas impurezas presentes en el compuesto a tratar. Gracias a los principios de estos dos métodos que se tratarán a continuación más específicamente de un proceso de floculación - flotación y de igual modo un proceso más complejo de filtración como lo es la filtración por membrana se puede lograr obtener ácido acético libre de impurezas.

La selección de la técnica depende de:

• Naturaleza del producto (características fisicoquímicas y biológicas)

• Concentración en la que se encuentra

• Presencia de productos laterales

• Destino del producto

• Precio

Imagen 1. Principios de separación con relación a algunos parámetros tales como el tamaño de partícula, grado de difusión, carga, presión de vapor, solubilidad, tensión superficial y peso.

La floculación – flotación maneja un concepto de tensión superficial, la filtración por membrana es una tecnología accionada por presión con tamaño de poros.

Principios generales de los procesos de obtención y purificación

FLOCULACIÓN - FLOTACIÓN

La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado. Es un paso del proceso de potabilización de aguas de origen superficial y del tratamiento de aguas servidas domésticas, industriales y de la minería.

Los compuestos que pueden estar presentes en el agua pueden ser:

• Sólidos en suspensión;

• Partículas coloidales (menos de 1 micra), gobernadas por el movimiento browniano; y,

• Sustancias disueltas (menos que varios nanómetros).

FLOTACIÓN

La flotación es un proceso fisicoquímico de tres fases (sólido-líquido-gas) que tiene por objetivo la separación de especies minerales mediante la adhesión selectiva de partículas minerales a burbujas de aire.

Los principios básicos en que se fundamenta el proceso de la flotación son los siguientes:

• La hidrofilicidad del mineral que permite la adherencia de las partículas sólidas a las burbujas de aire.

• La formación de una espuma estable sobre la superficie del agua que permite mantener las partículas sobre la superficie.

•

Para establecer estos principios se requiere la adición de reactivos químicos al sistema. Estos reactivos de flotación son los colectores, depresores, activadores y modificadores, cuyas acciones principales son inducir e inhibir hidrofobicidad de las partículas y darle estabilidad a la espuma formada.

Las partículas minerales hidrofóbicas tienen la capacidad de adherirse a la burbuja, en tanto que las hidrofílicas, como la ganga, no se adhieren. La superficie hidrofóbica presenta afinidad por la fase gaseosa y repele la fase líquida, mientras que la superficie hidrofílica tiene afinidad por la fase líquida.

El proceso de floculación es precedido por la coagulación, por eso se suele hablar de los procesos de coagulación-floculación. Estos facilitan la retirada de las sustancias en suspensión y de las partículas coloidales:

La coagulación es la desestabilización de las partículas coloidales causadas por la adición de un reactivo químico llamado coagulante el cual, neutralizando sus cargas electrostáticas, hace que las partículas tiendan a unirse entre sí.

La floculación es la aglomeración de partículas

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