Cookies y Privacidad
Usamos cookies propias y de terceros para mejorar la experiencia de nuestros usuarios, analizar el tráfico del sitio y personalizar contenido. Si continúas navegando, asumimos que aceptas su uso. Para más información, consulta nuestra Política de Cookies
Modelo cinético de dos fases para la epoxidación de aceite de soya
Se implementa un modelo cinético de dos fases para el análisis de un proceso convencional de epoxidación, utilizando un ácido percarboxílico generado in situ mediante la adición de peróxido de hidrógeno, en un sistema de dos fases usando un catalizador homogéneo. Los datos obtenidos se ajustan mediante el método de mínimos cuadrados (obteniendo un coeficiente de correlación de 0,88). En general, la simulación predice cercanamente los valores de contenido de oxígeno oxirano, en especial durante la primera etapa de reacción, y una desviación hacia el final de la epoxidación debida posiblemente a las múltiples reacciones de degradación.
Introducción
La epoxidación convencional de aceites vegetales por medio de catálisis homogénea se lleva a cabo en un sistema de dos fases (Figura 1). Mediante la adición de peróxido de hidrógeno y un ácido carboxílico, comúnmente ácido acético (AA), se genera el perácido (PAA) en la fase acuosa. Esta especie debe transferirse hacia la fase orgánica, donde toma lugar la reacción de epoxidación luego de lo cual, debido a la reactividad del anillo oxirano, pueden presentarse múltiples reacciones de degradación. El paso limitante en la cinética de reacción es la formación del PAA (Rangarajan et al., 1995) lo que aumenta significativamente los tiempos de reacción. Las condiciones de reacción deben ser escogidas con el fin de alcanzar el máximo rendimiento hacia epóxido, especialmente si el producto va a ser utilizado en posteriores transformaciones químicas, evitando separaciones de los subproductos (Petrović et al., 2002).
En la literatura se describe la existencia de gran variedad de reacciones que puede sufrir el anillo oxirano (Campanella y Baltanás, 2004, 2005, 2006; Petrović et al., 2002). Diferentes estudios de degradación del grupo oxirano buscan obtener las constantes cinéticas, los coeficientes de transferencia de masa y las energías de activación correspondientes a las reacciones involucradas, para proponer diferentes modelos cinéticos (Sinadinović -Fišer et al., 2001; Kuo y Chou, 1987; Musante et al., 2000; Rangarajan et al., 1995;), teniendo en cuenta el tipo de catalizador, la solubilidad de las especies presentes en cada una de las fases y los problemas difusionales propios del sistema en consideración. Recientemente, sólo unos estudios se han centrado en la cinética de epoxidación: con varios aceites vegetales (Cai Chuanshang et al., 2008), diferentes derivados del aceite de soya (Campanella A. et al., 2008), y uso de resinas de intercambio iónico (Goud Vaibhav V. et al., 2007).
Autores: Beltrán Osuna, Ángela Aurora; Boyacá Mendivelso, Luis Alejandro
Idioma: Español
Editor: Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ingeniería.
Año: 2010
Disponible con Suscripción Virtualpro
Artículos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY – Atribución
Consultas: 411
Citaciones: Ing. Investig. Vol 30. No. 2
Este documento es un artículo preparado por Ángela Aurora Beltrán Osuna y Luis Alejandro Boyacá Mendivelso. Artículo publicado en la Revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia, la cual es un medio reconocido de divulgación y difusión de los trabajos científicos producidos en Colombia y el mundo, sobre investigaciones científicas y desarrollos tecnológicos originales e inéditos en las diferentes disciplinas relacionadas con la ingeniería que contribuyen al desarrollo de conocimiento, generando impacto mundial en la academia, la industria y la sociedad en general, mediante un intercambio de saberes y opiniones, con seriedad y calidad reconocida por estándares internacionales. Correo de contacto: revii_bog@unal.edu.co
Se implementa un modelo cinético de dos fases para el análisis de un proceso convencional de epoxidación, utilizando un ácido percarboxílico generado in situ mediante la adición de peróxido de hidrógeno, en un sistema de dos fases usando un catalizador homogéneo. Los datos obtenidos se ajustan mediante el método de mínimos cuadrados (obteniendo un coeficiente de correlación de 0,88). En general, la simulación predice cercanamente los valores de contenido de oxígeno oxirano, en especial durante la primera etapa de reacción, y una desviación hacia el final de la epoxidación debida posiblemente a las múltiples reacciones de degradación.
Introducción
La epoxidación convencional de aceites vegetales por medio de catálisis homogénea se lleva a cabo en un sistema de dos fases (Figura 1). Mediante la adición de peróxido de hidrógeno y un ácido carboxílico, comúnmente ácido acético (AA), se genera el perácido (PAA) en la fase acuosa. Esta especie debe transferirse hacia la fase orgánica, donde toma lugar la reacción de epoxidación luego de lo cual, debido a la reactividad del anillo oxirano, pueden presentarse múltiples reacciones de degradación. El paso limitante en la cinética de reacción es la formación del PAA (Rangarajan et al., 1995) lo que aumenta significativamente los tiempos de reacción. Las condiciones de reacción deben ser escogidas con el fin de alcanzar el máximo rendimiento hacia epóxido, especialmente si el producto va a ser utilizado en posteriores transformaciones químicas, evitando separaciones de los subproductos (Petrović et al., 2002).
En la literatura se describe la existencia de gran variedad de reacciones que puede sufrir el anillo oxirano (Campanella y Baltanás, 2004, 2005, 2006; Petrović et al., 2002). Diferentes estudios de degradación del grupo oxirano buscan obtener las constantes cinéticas, los coeficientes de transferencia de masa y las energías de activación correspondientes a las reacciones involucradas, para proponer diferentes modelos cinéticos (Sinadinović -Fišer et al., 2001; Kuo y Chou, 1987; Musante et al., 2000; Rangarajan et al., 1995;), teniendo en cuenta el tipo de catalizador, la solubilidad de las especies presentes en cada una de las fases y los problemas difusionales propios del sistema en consideración. Recientemente, sólo unos estudios se han centrado en la cinética de epoxidación: con varios aceites vegetales (Cai Chuanshang et al., 2008), diferentes derivados del aceite de soya (Campanella A. et al., 2008), y uso de resinas de intercambio iónico (Goud Vaibhav V. et al., 2007).
Descripción
Se implementa un modelo cinético de dos fases para el análisis de un proceso convencional de epoxidación, utilizando un ácido percarboxílico generado in situ mediante la adición de peróxido de hidrógeno, en un sistema de dos fases usando un catalizador homogéneo. Los datos obtenidos se ajustan mediante el método de mínimos cuadrados (obteniendo un coeficiente de correlación de 0,88). En general, la simulación predice cercanamente los valores de contenido de oxígeno oxirano, en especial durante la primera etapa de reacción, y una desviación hacia el final de la epoxidación debida posiblemente a las múltiples reacciones de degradación.
Introducción
La epoxidación convencional de aceites vegetales por medio de catálisis homogénea se lleva a cabo en un sistema de dos fases (Figura 1). Mediante la adición de peróxido de hidrógeno y un ácido carboxílico, comúnmente ácido acético (AA), se genera el perácido (PAA) en la fase acuosa. Esta especie debe transferirse hacia la fase orgánica, donde toma lugar la reacción de epoxidación luego de lo cual, debido a la reactividad del anillo oxirano, pueden presentarse múltiples reacciones de degradación. El paso limitante en la cinética de reacción es la formación del PAA (Rangarajan et al., 1995) lo que aumenta significativamente los tiempos de reacción. Las condiciones de reacción deben ser escogidas con el fin de alcanzar el máximo rendimiento hacia epóxido, especialmente si el producto va a ser utilizado en posteriores transformaciones químicas, evitando separaciones de los subproductos (Petrović et al., 2002).
En la literatura se describe la existencia de gran variedad de reacciones que puede sufrir el anillo oxirano (Campanella y Baltanás, 2004, 2005, 2006; Petrović et al., 2002). Diferentes estudios de degradación del grupo oxirano buscan obtener las constantes cinéticas, los coeficientes de transferencia de masa y las energías de activación correspondientes a las reacciones involucradas, para proponer diferentes modelos cinéticos (Sinadinović -Fišer et al., 2001; Kuo y Chou, 1987; Musante et al., 2000; Rangarajan et al., 1995;), teniendo en cuenta el tipo de catalizador, la solubilidad de las especies presentes en cada una de las fases y los problemas difusionales propios del sistema en consideración. Recientemente, sólo unos estudios se han centrado en la cinética de epoxidación: con varios aceites vegetales (Cai Chuanshang et al., 2008), diferentes derivados del aceite de soya (Campanella A. et al., 2008), y uso de resinas de intercambio iónico (Goud Vaibhav V. et al., 2007).