La purificación con solventes orgánicos comprende un conjunto de técnicas destinadas a separar, recuperar, concentrar y reutilizar compuestos a partir de mezclas líquidas, suspensiones, materiales sólidos o corrientes residuales.
El método de separación por extracción con solventes tiene aplicaciones en química, farmacia, ciencias ambientales y análisis de alimentos para lograr una separación, purificación y concentración eficientes de las sustancias objetivo.
Los disolventes orgánicos son compuestos orgánicos volátiles que se utilizan solos o en combinación con otros agentes, para disolver materias primas, productos o materiales residuales, utilizándose 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.
Fundamentos de la purificación con solventes orgánicos
Puede definirse como la separación de un componente de una mezcla por medio de un disolvente.
La distribución del compuesto objetivo entre las dos fases, determinada mediante el coeficiente de partición, depende de la firmeza o solubilidad relativa de cada capa.
El proceso de purificación se basa en las diferencias de solubilidad, volatilidad, densidad, punto de ebullición, polaridad, estabilidad química o capacidad de adsorción de los componentes de una mezcla.
Los distintos solutos presentes se distribuyen entre las fases acuosas y orgánica, de acuerdo con sus solubilidades relativas.
De este modo, las sales inorgánicas, prácticamente insolubles en los disolventes orgánicos más comunes, permanecerán en la fase acuosa, mientras que los compuestos orgánicos que no forman puentes de hidrógeno, insolubles en agua, se encontrarán en la orgánica.
Los científicos han desarrollado diversas técnicas de extracción con solventes para lograr una mayor eficiencia, utilizando menos solvente y trabajando con diferentes tipos de muestras.
Principales métodos de purificación
Extracción líquido-líquido
La extracción es la técnica empleada para separar un producto orgánico de una mezcla de reacción o para aislarlo de sus fuentes naturales.
En la práctica es muy utilizada para separar compuestos orgánicos de las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran.
El procedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgánico inmiscible con el agua y dejar separar ambas capas.
La extracción líquido-líquido es uno de los métodos más antiguos y el tipo de extracción con solventes más utilizado.
En este método, se emplean dos líquidos inmiscibles: un solvente orgánico y una solución acuosa para disolver el compuesto en cuestión.
Tras la emulsificación de las dos fases, se dejan reposar para que se produzca la separación preliminar.
La solución de muestra y la temperatura se controlan de manera que la cantidad adecuada de soluto se concentre en el disolvente de mayor solubilidad.
Este proceso se suele llevar a cabo mediante un embudo de separación en un laboratorio o mediante una cámara de complejación en un entorno industrial.
Este proceso se utiliza frecuentemente para extraer productos naturales de las plantas, recuperar principios activos en la producción farmacéutica y aislar compuestos de alimentos.
Extracción sólido-líquido
La extracción sólido-líquido permite transferir compuestos presentes en un material sólido hacia un disolvente capaz de disolverlos.
Este proceso se utiliza frecuentemente para extraer productos naturales de las plantas, recuperar principios activos en la producción farmacéutica y aislar compuestos de alimentos.
Extracción Soxhlet
La extracción Soxhlet es una técnica específica de extracción con solventes para la extracción continua de compuestos de materiales sólidos.
Mediante estas acciones repetidas continuamente, el disolvente fresco entra en contacto con la muestra varias veces, lo que mejora la eficiencia de la extracción sin necesidad de utilizar un gran volumen de disolvente a la vez.
Extracción con fluidos supercríticos
La extracción con fluidos supercríticos es un método avanzado de extracción con solventes: utiliza fluidos por encima de su temperatura y presión críticas.
El dióxido de carbono, el fluido supercrítico más utilizado, es no tóxico, económico y se elimina fácilmente tras su extracción.
En la industria alimentaria, la descafeinización, la extracción de aceites esenciales y el aislamiento de productos naturales son algunas de sus valiosas aplicaciones.
Extracción acelerada con solventes
La extracción acelerada con solventes mejora significativamente el proceso mediante la aplicación de alta presión y altas temperaturas.
Este método reduce considerablemente el tiempo de extracción y el consumo de solventes, lo que lo convierte en una alternativa a los métodos más tradicionales.
Esta tecnología resulta especialmente útil en laboratorios analíticos para la extracción de compuestos orgánicos de materiales vegetales, productos alimenticios y muestras ambientales.
Adsorción
Mediante una torre de adsorción utilizando carbón activo como relleno y otra torre de desorción, es posible recuperar y concentrar ciertos disolventes orgánicos.
La eficiencia de recuperación, que puede alcanzar el 95%, depende de la concentración del disolvente, la clase de contaminantes que arrastre y la temperatura del efluente.
Este método encapsula el disolvente usado que contiene contaminantes en materiales adsorbentes como carbón activado o tamices moleculares para su limpieza.
El material adsorbente capta y retiene las impurezas para poder recibir el disolvente tratado.
Destilación
La destilación es el método más utilizado para la purificación y recuperación de compuestos orgánicos líquidos.
La solución habitual más sostenible y económica para la recuperación de disolventes orgánicos es la destilación.
En este caso, el disolvente residual que contiene los contaminantes en saturación se calienta y el disolvente se evapora en el punto de ebullición.
El vapor condensado del disolvente se recoge y se enfría y se recupera el disolvente limpio mientras que las impurezas se quedan atrás.
La materia prima se introduce en un recipiente donde se mantiene el vacío para así reducir su temperatura de ebullición y reducir el calor aplicado para calentar el compuesto.
Dependiendo del nivel de contaminantes en la materia prima inicial, se pueden ajustar la temperatura y la presión del vacío para conseguir el objetivo de recuperar el disolvente.
El material no destilado (concentrado) es posible que pueda ser valorizado energéticamente.
Por ejemplo, un evaporador rotativo permite separar los disolventes de una mezcla utilizando presión de vacío y calor controlado para bajar su punto de ebullición.
Los disolventes de bajo punto de ebullición se recuperan mejor mediante destilación.
Evaporación
El disolvente utilizado en la destilación se calienta con el objetivo de eliminar los contaminantes, pero en este caso no se lleva a cabo la recuperación del disolvente.
Esto se debe principalmente a que las tecnologías de vapor se utilizan sobre todo para tratar residuos líquidos y reducir el peso.
Separación química
Los métodos de separación química hacen reaccionar el disolvente con las impurezas y aíslan el disolvente de las impurezas dependientes.
Estas medidas suelen tomarse cuando los métodos de separación física dan pocos resultados o ninguno, o cuando la impureza que hay que eliminar es similar químicamente al disolvente.
Precipitación química
En este método, se añade un reactivo químico al disolvente usado en un reactor de vidrio para hacer que los contaminantes se sedimenten de la solución.
Los contaminantes se sedimentan y pueden separarse del disolvente limpio.
Cristalización
Este método se basa en la diferencia en la solubilidad del compuesto y las impurezas en un disolvente adecuado.
El compuesto impuro se disuelve en un disolvente en el que es poco soluble a temperatura ambiente pero bastante soluble a temperatura más alta.
La solución saturada caliente se filtra para eliminar impurezas insolubles y luego se deja enfriar lentamente.
Sublimación
Este método se usa para la separación de un compuesto volátil sublimable de impurezas no sublimables.
El compuesto impuro se calienta suavemente.
Cromatografía
Este método se basa en el principio de adsorción selectiva.
Purificación mediante extracción ácido-base
Con frecuencia se consiguen separaciones muy netas de compuestos orgánicos, utilizando soluciones ácidas o alcalinas capaces de convertir dichas sustancias en sales, solubles en agua e insolubles en éter.
Purificación de ácidos y fenoles
Una solución de hidróxido sódico al 5-10 % convierte, por ejemplo, los ácidos carboxílicos, R-COOH, en sus sales sódicas, R-COO-, Na+.
Los compuestos fenólicos experimentan una transformación semejante con el mismo reactivo.
Por esta causa puede utilizarse una solución de hidróxido sódico para extraer un ácido carboxílico o un compuesto fenólico de su solución en un disolvente orgánico o, recíprocamente, liberar estos tipos de compuestos de sus impurezas orgánicas por extracción de sus soluciones alcalinas con un disolvente adecuado.
Separación de ácidos y fenoles
Las soluciones acuosas de bicarbonato sódico convierten también los ácidos carboxílicos en sus respectivas sales sódicas, pero no son lo suficientemente básicas para formar sales con los compuestos fenólicos.
Esta es la base de un elegante método de separación de ácidos carboxílicos y fenoles: el ácido se extrae en primer lugar de su solución en un disolvente orgánico con una solución de bicarbonato sódico y, posteriormente, el fenol con solución de sosa.
Los ácidos inorgánicos se eliminan con facilidad de los disolventes orgánicos por extracción con una solución de hidróxido, carbonato o bicarbonato sódicos.
Extracción con ácidos
El ácido clorhídrico diluido se emplea con frecuencia para la extracción de sustancias básicas de sus mezclas con otras neutras o ácidas, o bien para eliminar impurezas básicas.
El ácido diluido convierte la base, p.ej., amoniaco o una amina orgánica (R3N), en el correspondiente hidrocloruro (R3NH+Cl-), soluble en agua.
Por otra parte, las impurezas orgánicas que acompañan a una amina pueden eliminarse por extracción de las mismas con un disolvente orgánico de una solución ácida de aquella.
Las sales sódicas de los ácidos carboxílicos y de los fenoles son fácilmente convertibles en los compuestos de partida por tratamiento de ácido sulfúrico o fosfórico.
Equipo y procedimiento de extracción
El aparato utilizado en las extracciones es el embudo de separación que se muestra en la figura.
El tapón y la llave, que deben estar bien ajustados, se lubrican con una grasa adecuada antes de cada uso.
El embudo de decantación debe manejarse con ambas manos; con una se sujeta el tapón -asegurándolo con el dedo índice- y con la otra se manipula la llave.
Se invierte el embudo y se abre la llave para eliminar la presión de su interior; se agita con suavidad durante uno o dos segundos y se abre de nuevo la llave.
Después de separadas ambas fases, se saca el inferior por la llave y la superior por la boca; así se previenen posibles contaminaciones.
El número de extracciones necesarias en cada caso particular depende del coeficiente de reparto y de los volúmenes relativos de agua y de disolvente.
La posición relativa de las capas acuosa y orgánica depende de sus densidades.
En caso de duda puede determinarse la identidad de cada una de ellas ensayando la solubilidad en agua de unas gotas de la misma.
Es una medida prudente, en especial cuando se trata de reacciones nuevas, conservar todos los extractos y líquidos residuales hasta comprobar que se obtiene el producto final con el rendimiento esperado; sólo entonces debe procederse a la limpieza.
Formación y eliminación de emulsiones
Con frecuencia, sobre todo cuando se trabaja con soluciones alcalinas, se forman emulsiones durante el proceso de extracción.
Estas pueden romperse, de ordinario, mediante:
- un movimiento de giro suave al líquido del embudo de separación, mantenido en su posición normal;
- agitación vigorosa de la capa emulsionada con una varilla de vidrio;
- saturación de la capa acuosa con sal común;
- centrifugación.
El método 3, de saturación con sal, tiene una doble ventaja: hace disminuir la solubilidad en agua de la mayor parte de los solutos y de los disolventes orgánicos.
Su nombre es efecto salino.
Recuperación de disolventes orgánicos
La recuperación de disolventes implica el proceso de recogida de disolventes usados procedentes de las distintas actividades industriales, su mantenimiento y su reutilización en actividades posteriores.
El funcionamiento de los sistemas de recuperación de disolventes se basa en la separación y purificación, donde los contaminantes del disolvente usado se eliminan mediante diversos métodos, como la destilación, la evaporación y la adsorción.
El disolvente recuperado puede emplearse de nuevo para el mismo proceso o para procesos adaptados.
El proceso más competitivo para la recuperación de los disolventes orgánicos dependerá de la composición de los mismos y de los posibles contaminantes disueltos que arrastren.
A fin de garantizar que el disolvente orgánico tenga algo de valor para el cliente, Condorchem Envitech realiza un ensayo inicial de laboratorio para evaluar el índice de recuperabilidad del disolvente.
En cuanto a los disolventes usados, generalmente contaminados, se pueden comercializar si es posible para su uso como combustible en centrales cogeneradoras de calor y electricidad, o se pueden recuperar, que además del ahorro en la compra de disolvente fresco supone la opción más sostenible.
Factores que determinan la recuperación
Las características del disolvente orgánico, incluidas las físicas y químicas, como el punto de ebullición, la volatilidad o velocidad de disolución y la estabilidad, son fundamentales.
Por ejemplo, los disolventes de bajo punto de ebullición se recuperan mejor mediante destilación.
Características de los contaminantes: Factores como la naturaleza de los contaminantes, el nivel de contaminación, la solubilidad de los contaminantes y sus propiedades químicas son también muy importantes.
La configuración del sistema del equipo de recuperación mejor el sistema de destilación influye en la eficiencia de la recuperación.
Los aspectos importantes en su diseño incluyen la capacidad del sistema, el uso de materiales adecuados resistentes a la corrosión y parámetros de funcionamiento adecuados, como la temperatura y los niveles de vacío.
Capacidad y escalabilidad: Del mismo modo, el sistema de recuperación de disolventes también debe tener el tamaño adecuado para contener el volumen previsto de disolvente usado.
Configuración de la aplicación: The application setting determines the type of equipos de recuperación de disolventes that can be utilised, as in the case of industrial or laboratory.
Equipos de recuperación
GWSI siempre ha sido un proveedor fiable de instrumentos de laboratorio y, especialmente, de un paquete completo de equipos de laboratorio diseñados para la evaporación de disolventes experimentos destaca en nuestra oferta.
Esta gama de productos comprende, reactores de vidrio de volúmenes de 1 a 100 litros, evaporadores rotativos con volúmenes nominales de 1 a 50 litros, bomba de vacío química, también tenemos instrumentos de control de temperatura como enfriadores de recirculación y circuladores.
Disponemos de evaporadores rotativos que le garantizan la precisión en la destilación y el secado de los productos para que se elimine la máxima cantidad de disolventes de sus muestras.
Al ofrecer altas velocidades de destilación y aplicarse a una gama mucho más amplia de volúmenes de disolventes, los evaporadores rotativos disponibles con nosotros son especialmente adecuados para la investigación farmacéutica, laboratorios químicos e instituciones educativas.
También disponemos de un servicio de personalización, que le permite cambiar o modificar varias características del equipo.
GWSI incorpora equipos modernos, como evaporadores rotativos y reactores de vidrio, que mejoran la eficacia de la recuperación de disolventes.
Estos instrumentos son esenciales en el proceso de recuperación, especialmente cuando se trata de disolventes orgánicos volátiles.
Además, los reactores con camisa de vacío y temperatura controlada con bombas de vacío adecuadas facilitan unas condiciones óptimas para la recuperación de disolventes.
Aplicaciones industriales
Los disolventes son, con diferencia, uno de los más importantes porque pueden aplicarse en muchas industrias diferentes.
Entre ellas se incluyen aplicaciones como la limpieza, el desengrasado, la formulación y la síntesis química.
| Industria | Aplicación | Disolventes mencionados |
|---|---|---|
| Industria alimentaria | Extracción de aceites y grasas | ciclohexano y sulfuro de carbono |
| Industria siderúrgica | Limpieza y desengrasado de piezas | tricloroetileno y cloruro de metileno |
| Industria del calzado | Disolventes de colas y pegamentos | mezcla de hexanos |
| Industria de plásticos y caucho | Disolvente de materias primas y de transformación | dimetilformamida, cloroformo, acetona |
| Industria de la madera | Disolventes de lacas y barnices | trementina, tolueno |
| Industria cosmética | Dispersante | alcohol etílico, alcohol isopropñilico, cloroformo |
| Industria farmacéutica | Síntesis de fórmulas | |
| Industria de pintura | Diluyente | tolueno, acetatos, cetonas |
| Limpieza en seco | Disolvente de sustancia orgánica | tetracloroetileno |
La aplicación de sistemas de recuperación de disolventes se ha extendido a diversos campos, como el farmacéutico, el químico y el de alimentación y bebidas, entre otros.
Industria farmacéutica
En el sector farmacéutico, los disolventes se utilizan ampliamente en actividades como la síntesis, extracción y purificación de fármacos.
Además, la recuperación de disolventes ayuda a las empresas farmacéuticas a cumplir la mayor demanda de normas medioambientales y de minimización de residuos de disolventes gastados.
Industria química
El sector industrial, y muy especialmente el químico, utiliza muchos disolventes industriales en algunos procesos funcionales como la síntesis química, la separación y la purificación.
En esta industria, la recuperación y reutilización de disolventes ayuda a las empresas químicas a reducir sus costes de materias primas, lo que aumenta sus niveles de rentabilidad.
La gestión de las consecuencias negativas de los procesos de ingeniería química mediante la adopción de la recuperación de disolventes también ayuda a las organizaciones a mostrar su ayuda al medio ambiente.
Industria alimentaria
En la industria alimentaria, los disolventes tienen un amplio espectro de uso, que va desde la extracción de aceite, la aromatización o incluso el refinado.
La recuperación de disolventes también es muy importante en esta industria porque, por ejemplo, los disolventes limpios que se utilizan en el procesado de alimentos deben ser muy limpios y seguros.
También es posible ayudar a las empresas de fabricación de alimentos a reducir los costes operativos, convirtiendo la recuperación de disolventes en un negocio.
Selección de alternativas y buenas prácticas
Existe un orden de criterios que se deben aplicar ante cualquier problema de salud laboral y de medio ambiente con el fin de minimizar los posibles riesgos, que es el siguiente: 1º producción limpia o prevención, 2º minimización del riesgo a través de la aplicación de buenas prácticas y, en último lugar, la adopción de medidas de control o final de tubería.
Cuando resulta imposible a corto plazo evitar el uso de disolventes orgánicos o hasta que se logre implantar una alternativa, se deben adoptar medidas para reducir el riesgo para los trabajadores/ as, los ciudadanos y el medio ambiente.
El objetivo de las Buenas Prácticas es reducir las pérdidas sistemáticas o accidentales de materiales, en forma de materiales (en residuos, vertidos o emisiones) y de esta manera aumentar la productividad, sin acudir a cambios en tecnologías, materias primas o productos, sino centrándose principalmente en los factores humanos y organizativos de la producción.
Prevención y sustitución
Gran parte de las soluciones que han de adoptarse con el fin de seguir estas orientaciones y de cumplir estos objetivos, pasarán necesaria y prioritariamente por la sustitución progresiva de los disolventes, puesto que conlleva ventajas para la salud, para el medio ambiente e incluso de carácter económico.
La Producción Limpia se puede entender como los cambios en los procesos, productos o materias primas que reducen, evitan o eliminan el empleo de sustancias tóxicas o peligrosas o la generación de subproductos peligrosos en la producción, de forma que se reducen los riesgos totales sobre la salud de los trabajadores/ as, ciudadanos o el medio ambiente, en lugar de trasladar estos riesgos de un medio a otro.
En este sentido, prevenir la utilización de disolventes orgánicos, mediante la sustitución de materias primas, de procesos o de productos se considera prioritario.
Según las características de la operación a realizar, se pueden sustituir los disolventes orgánicos por otros agentes que cumplan funciones similares pero representen un menor riesgo, como son los sistemas de base acuosa que se basan más en la extracción de la suciedad que en su disolución.
Al escoger una alternativa al uso de disolventes orgánicos, hay que estudiar cuidadosamente las circunstancias con el fin de escoger la mejor opción.
Así, por ejemplo, en el caso nuevamente de la limpieza de superficies hay que considerar los siguientes aspectos: la cantidad del contaminante a eliminar, el grado de limpieza requerido, la forma, el tamaño y la complejidad de la pieza a limpiar, el volumen o el número de piezas, los aspectos de seguridad e higiene, la protección medioambiental, etc.
Teniendo en cuenta todos estos condicionantes, el Institut Cedrá en el Manual de Minimización de Residuos y Emisiones que elaboró junto con la Comunidad de Madrid, establece el siguiente orden de preferencia, clasificando a los disolventes como la última opción para las actividades de limpieza de piezas: agua o aire >medio abrasivo con agua o aire como soporte >disoluciones acuosas de detergentes>disoluciones alcalinas>ácidos> disolventes.
Buenas prácticas en la limpieza de piezas metálicas
- Evitar la necesidad de limpieza, disminuyendo la causa de la suciedad.
- Elegir los disolventes orgánicos que sean menos peligrosos (tóxicos, volátiles, inflamables, etc.).
- Maximizar la eficacia de la operación de limpieza, es decir, usar la menor cantidad posible de disolvente para alcanzar un nivel aceptable de limpieza.
- Estandarizar el uso de los disolventes, utilizándose el menor número de tipos posibles.
- Extraer frecuentemente los fangos y residuos de los tanques de disolventes.
- Aumentar el grado de agitación en los baños, mediante agitadores mecánicos y mecanismos ultrasónicos y aerosoles líquidos.
- Controlar las pérdidas por evaporación de los disolventes, para reducir las emisiones.
- Reducir la velocidad de extracción de la pieza y permitir un ...
Por ejemplo, se puede evitar la necesidad de limpieza mediante la sustitución de recubrimientos de protección de grasa o pintura por otros revestimientos poliméricos, o situando idoneamente las operaciones de limpieza (p.e. justo antes de los recubrimientos o acabados posteriores).
Por ejemplo, el benceno y otros disolventes aromáticos y compuestos halogenados pueden ser sustituidos por otros hidrocarburos alifáticos menos tóxicos como la nafta o los terpenos.
De esta forma también puede aumentarse el volumen de un mismo disolvente gastado hasta el punto de hacer rentable su reciclaje.
Los residuos de pinturas y de otros contaminantes orgánicos arrastrados en las operaciones de limpieza pueden disolverse en los disolventes, reduciendo su eficacia de limpieza (el zinc y el aluminio son particularmente reactivos).
En las operaciones de limpieza los materiales orgánicos no deben exceder el 10% en peso, mientras que en los desengrases por vapor, no deben superar el 25%.
Algunas medidas son: elegir correctamente las operaciones de limpieza (p.e. lejos de las fuentes de calor), tapar los tanques que contienen los disolventes, mantener una altura mínima entre el nivel del baño y el borde del tanque para evitar su evaporación y controlar la temperatura si es en caliente.
Riesgos ambientales y de salud
La emisión de los disolventes orgánicos a la atmósfera está ampliamente regulada por sus efectos severos y perjudiciales sobre la salud de las personas y sobre el medio ambiente; es por ello que las emisiones deben ser tratadas.
Los compuestos orgánicos volátiles o COVs se definen como todo compuesto orgánico (cuya estructura química tenga de base el elemento carbono) que tenga una volatilidad determinada, que se establece en una presión de vapor de 0,01 KPa o más a temperatura ambiente (20ºC).
Impacto ambiental
La emisión de compuestos orgánicos volátiles (COVs) a la atmósfera tiene algunos problemas importantes para el medio ambiente.
Algunos COVs contribuyen a la degradación de la capa de ozono, como son 1,1,1-tricloroetano, tetracloruro de carbono, CFCs, HCFCs, entre otros.
Por otro lado, los COVs junto con los NOx en presencia de la luz solar actúan como precursores de la formación de ozono troposférico o ambiental.
El ozono interfiere en la actividad fotosintética, en el crecimiento y en el metabolismo general de la planta, aunque también aumenta la sensibilidad de los árboles a las heladas, al calor y a la sequía.
Se ha estimado que con las concentraciones de ozono que se vienen dando en la temporada estival de crecimiento, las pérdidas de producción en la agricultura pueden suponer hasta un 5-10% en toda la Comunidad Europea.
La evaporación de los disolventes orgánicos a partir de su uso en la industria, como ya se ha dicho, contribuye en una parte muy importante a estas emisiones, en el que solamente el sector de producción y aplicación de pinturas, el sector de impresión y las actividades de desengrase y limpieza de metales constituyen colectivamente el 65% de las emisiones.
Riesgos para la salud humana
Los riesgos para la salud asociados a la emisión de COVs a partir del uso de disolventes orgánicos se derivan de sus propiedades volátiles, liposolubles, tóxicos e inflamables.
El carácter volátil de los disolventes hace que éstos se evaporen rápidamente en el aire, alcanzando concentraciones importantes en espacios confinados.
Los riesgos mayores para el ser humano se producen por la absorción de éstos a través de la piel y por inhalación.
El contacto directo con la piel permite que el disolvente pase a la sangre, causando efectos inmediatos y a más largo plazo.
La inhalación constituye la vía de exposición más peligrosa, porque los pulmones son muy eficaces en distribuir éstas o cualquier otra sustancia, por todo el cuerpo pudiéndose inhalar concentraciones muy elevadas en plazo breve, siendo esta vía, además, particularmente difícil de controlar.
Los disolventes orgánicos son liposolubles, es decir, que una vez que se introducen en el organismo tienen afinidad por los tejidos grasos y no suelen disolverse en agua, aunque sus metabolitos sí son hidrosolubles.
Por la vía de inhalación, recorren las vías respiratorias, de donde pasan a la sangre y de ahí a los diferentes órganos, donde tienden a acumularse.
Con el paso del tiempo las concentraciones acumuladas pueden alcanzar niveles que representen un riesgo para la persona y, en particular, para un feto durante su desarrollo embrionario.
La mayoría de los disolventes son inflamables y explosivos, lo que representa otro tipo de riesgo diferente asociado a estas sustancias.
El peligro de explosión varía de un disolvente a otro, por lo que es necesario conocer las condiciones de concentración, presión, temperatura, etc. en cada caso para evitar este riesgo.
Algunos no arden necesariamente con facilidad, pero sí tienden a descomponerse a altas temperaturas dando lugar otros compuestos altamente tóxicos, tal es el caso de los disolventes halogenados que se convierten en fosgeno, ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico, etc.
Ventajas de la recuperación y reutilización
El disolvente recuperado puede emplearse de nuevo para el mismo proceso o para procesos adaptados.
Este enfoque no sólo alivia la carga que la eliminación de disolventes supone para el medio ambiente, sino que también ayuda a las industrias a reducir los costes asociados a la compra de disolventes frescos.
Protección del medio ambiente: Los disolventes peligrosos para el medio ambiente suelen eliminarse de forma inadecuada, lo que provoca la contaminación del aire, las masas de agua y el suelo.
Así, la gestión y reutilización de disolventes evita el vertido de residuos de disolventes, lo que repercute negativamente en el medio ambiente.
Implicaciones económicas: La adquisición de nuevos disolventes puede resultar bastante costosa.
Los sistemas de recuperación y reciclaje de disolventes pueden permitir a las empresas ahorrar una gran cantidad de disolvente para su uso desechándolo en muy pocas ocasiones, reduciendo así los costes de eliminación, así como los costes generales de funcionamiento.
Minimización de residuos: Las empresas pueden evitar la generación de grandes volúmenes de residuos peligrosos mediante la recuperación y reutilización de disolventes usados.
Prevención de la contaminación: Los procesos industriales en los que intervienen disolventes son responsables de cantidades considerables de gases de efecto invernadero y de la combustión de carbón.
Los sistemas de recuperación de disolventes suelen combinarse con las operaciones de producción existentes como un sistema de circuito cerrado.
Durante la operación de producción, el disolvente utilizado se extrae del sistema al final, se purifica y se devuelve al sistema.
La ubicación exacta de un sistema de recuperación de disolventes depende bastante del sector empleador, de la línea de producción tecnológica y de la naturaleza del disolvente a recuperar.
Hay muchos disolventes que pueden reciclarse: alcohol (alcohol etílico, alcohol metílico, isopropanol), hidrocarburos (n-hexano, n-heptano, hidrocarburos de tolueno), disolventes halogenados (tricloroetanol, dicloroetanol, xileno) y cetonas (metiletilcetona, acetona, acetato de etilo).
La recuperación de disolventes es un componente crítico que mejora la sostenibilidad y la gestión de costes en cualquier industria.
MAV - Planta de Recuperación de Solventes IRAC - OG
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