lunes, 27 de abril de 2009

SOLVENTES VERDES

QUÍMICA VERDE

INTRODUCCIÓN

Por su gran aplicación a nivel industrial de los solventes, debe considerarse su efecto en el medio ambiente y en el ser humano, tratando que estos sean benignos. Por eso, la investigación de sustancias alternativas es de gran importancia.

DEFINICIÓN

La Química Verde, también conocida como química sustentable, involucra a los productos, materiales y procesos químicos que ayudan a reducir la formación de residuos o a eliminarlos.

Sus principales objetivos involucran:

· La necesidad de introducir tecnologías de producción más limpias en el sector químico.
· La reducción de la generación de residuos durante el propio proceso a partir de un diseño que conduce a la obtención de: nuevos productos, procesos y tecnologías. Aportando así una mayor competitividad a las industrias que lo aplican, pues obtienen una disminución de costes de gestión ambiental y una renovación tecnológica.
La química Verde ha crecido ampliamente desde su aparición a principios de la década del ´90, donde surgieron en el mundo y casi simultáneamente, diversas estrategias preventivas. Las más conocidas son:

  1. Producción más limpia – desarrollado en 1989 por el PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente en su Programa de la Producción más Limpia)
  2. Unidas para el Medio Ambiente en su Programa de la Producción más Limpia)
  3. Ecoeficiencia – desarrollado en 1990 por el Consejo Mundial para el Desarrollo Sustentable.
  4. Prevención de la contaminación- introducido en la legislación de Estados Unidos en 1990 en el “Acta de prevención de la contaminación”

    SOLVENTES VERDES

    Existen solventes alternativos pertenecientes a esta rama de la química. Estos son algunos de los principales motivos para su uso
    La aplicación en la Industria Química:
  • Nuevas rutas sínteticas de bajo impacto ambiental.
  • Sustitución de solventes para eliminar las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COVs), toxicidad e inflamabilidad.
  • Uso de materias primas renovables
  • Uso de reactivos seguros para reducir el impacto sobre el medio ambiente y la exposición humana a productos químicos peligrosos.
  • Uso de nuevas tecnologías más sostenibles.
El uso de estas técnicas permiten eliminar o reducir:

  • El uso de productos tóxicos persistentes en síntesis química.
  • El número de etapas sintéticas y aislamientos para economizar los procesos de producción.
  • El número de toneladas de residuo por producto comercializado.
  • El uso o generación de solventes y sustancias nocivas y tóxicas en los procesos de síntesis y producción.


En sectores como Refinado del petróleo, Química Básica, Química Fina o Productos formulados, los VOC son de uso generalizado. La sustitución de solventes de este tipo por solventes “verdes” evitaría además los problemas de exposición de los operarios en plantas químicas y el riesgo de incendios tanto en plantas de producción como durante su transporte.


Son ampliamente usados por toda la industria química.

Síntesis química

· Medio de reacción en laboratorios y a escala industrial.
· Ampliamente usado para purificación (más que como medio de reacción)

Química analítica

· En espectroscopia como muestra de extracción y preparación.
· Cromatografía de fase móvil

Cristalización

· Recristalización para purificar componentes y preparar cristales adecuados para análisis.


Entre las aplicaciones de los solventes verdes, se tiene su empleo como pesticida, entre las ventajas de su utilización se tiene:

  • Aumentan la eficiencia del pesticida.
  • Poseen baja resistencia.
  • Aumentan selectividad.
  • Gran poder de solvencia.
  • Son biodegradables.
  • Reducen la contaminación.
  • Baja toxicidad para animales sangre caliente.
  • No tóxico para peces, gusanos, daphnia.
  • Alto Flash Point (temperatura más baja a la cual un las presiones de vapor de un líquido inflamable puede formar una mezcla inflamable en el aire)

Existen factores que influyen e la velocidad de penetración al usar solventes verdes como pesticidas:

· Carácter lipofílico/ hidrofílico y modo de reacción.
· Naturaleza química (longitud de la cadena alquílica).
· Sustrajo a asperjar

Otras aplicaciones:
-Revestimientos: Pinturas, adhesivos (solvente usualmente extraído por evaporación después su aplicación.
-Limpieza: Limpiadores secos
-Extracción: Descafeinización del café (benceno, CH2Cl2)


CLASES DE SOLVENTE VERDES

  1. Solventes reactivos: Son solventes que poseen baja volatilidad relativa, y tienen la capacidad de reaccionar con otros componentes, evaporándose al medioambiente (no constituyen COVs).

  2. Solventes benignos: Son solventes que no dañan el medio ambiente, en esta clase de solventes también se encuentran los solventes libres de compuestos clorados, comparados con los disolventes convencionales.

  3. Solventes neotéricos: El término neo significa moderno, contemporáneo, reciente; involucra a los solventes que presentan menor toxicidad, son más seguros y menos contaminantes que los solventes convencionales. Entre ellos se incluyen tanto nuevos fluidos con propiedades ajustables, como compuestos poco usados como solventes en la actualidad. Pero que están siendo investigados por sus usos potenciales como solventes, ya que permitirían una mayor sostenibilidad en futuras aplicaciones.

Clasificación de los disolventes neotéricos

· Líquido fluoroso.

El término fluoroso fue introducido por István T. Horvát en la década de 1990 por su analogía con los medios acuosos. Son compuestos orgánicos en los que se han sustituido los enlaces carbono-hidrógeno por carbono-flúor y que se encuentra en estado líquido en condiciones normales.Son químicamente inertes, por lo que se evita la obtención de subproductos. Son térmicamente estables, por lo que se pueden usar a altas temperaturas sin peligro. No son inflamables ni tóxicos, por lo que se evita los riesgos de incendios o explosiones. Se pueden mezclar con muchos disolventes orgánicos y con el agua, lo que facilita el uso de sistemas bifásicos.

· Líquido iónico

Son compuestos que presentan características de sales con su punto de temperatura de fusión por debajo de los 100ºC. Compuestos por un catión orgánico siendo uno de los mas comunes el tetraalquilamonio, y un aniónpoliatómico como puede ser el hexafluorofosfato. Los líquidos iónicos pueden ser constituidos por un gran número de aniones y cationes con lo que sus propiedades varían de unos a otros. En cuanto a la utilización de un Líquido iónico como disolvente alternativo, reseñar que presenta una escasa volatilidad, debido a su presión de vapor prácticamente nula. También presenta una excelente estabilidad química y térmica, pudiéndose emplear a elevadas temperaturas.Y una gran solvatación con otras muchas sustancias. En contra partida decir que su coste de obtención es elevado.

· Fluido supercrítico

Por su importancia como disolvente alternativo cabe destacar el fluido supercrítico, que es aquel que se encuentra por encima de su presión y de su temperatura crítica. En este estado, la línea de separación de fases líquido-gas se interrumpe. Esto implica la formación de una sola fase, en la que el fluido tiene propiedades intermedias entre las de un líquido y las de un gas, por lo que mientras se mantiene una gran difusividad propia de los gases, se consigue una alta densidad cercana a la de los líquidos.Considerados como inertes y no tóxicos, siendo su coste barato y pudiendo variar sus propiedades con cambios de presión. La propiedad más característica de los fluidos supercríticos es el amplio rango de altas densidades que pueden adoptar dependiendo de las condiciones de presión y/o de temperatura, a diferencia de los líquidos que son prácticamente incompresibles, y de los gases que poseen densidades siempre muy bajas.

CO2 supercrítico como solvente
El uso del CO2 supercrítico como solvente implica el emplear tecnología de alta presión (presión mínima de trabajo 73.8 bar), con la posibilidad de realizar extracciones abajas temperaturas (temperatura mínima de trabajo 3040K); además, luego de la extracción los extractos obtenidos con CO2 supercrítico estarán libres de solvente.
Debido a que el dióxido de carbono es inerte, químicamente estable, no es tóxico ni inflamable, es económico y de fácil consecución, éste es el fluido mas empleado en los procesos de extracción de este tipo; teniendo en cuenta las anteriores características junto con las inherentes a los fluidos supercríticos, el CO2 podría llegar a reemplazar una gran cantidad de solventes orgánicos convencionales. Sin embargo, la alta inversión requerida para el montaje de un equipo de extracción con fluidos supercríticos así como los pocos datos ingenieriles y termodinámicos existentes sobre el tema han impedido el empleo masivo de esta técnica de extracción.

El efecto de los solventes industriales sobre el medio ambiente puede ser de tal manera perjudicial tanto para el medio ambiente como para el ser humano, un ejemplo de esto es la neblina fotoquímica.

Toxicidad de solventes clorados

Los hidrocarburos halogenados más importantes son los clorados , como el trietileno, tetraetileno, percloroetileno, diclorometano, tetracloroeteno, erc.
Debido a sus propiedades como disolventes de grasas y a su gran volatilidad , los hidrocarburos clorados son utilizados como limpiadores en casi todas las áreas de la transformación de metales , tanto en la limpieza en frío , como en el desengrasarse en caliente .Su gran volatilidad hace que presenten un fácil secado tras la limpieza , pero también que , por motivos de seguridad laboral, deba controlarse la concentración de disolventes en el puesto de trabajo .Por contacto con la piel o aspiración por la vías respiratorias , los hidrocarburos clorados pueden causar daños en la mucosas , al sistema nervioso central, hígado, riñones y pulmones y , muchos de ellos , con probable actividad carcinogénica.(Su principal impacto es la bioacumulación).

8 comentarios:

  1. Esta entrada me parece buena porque nos indica la aplicacion de algunos solventes que se utiliza para poder disolver algunos elementos dañinos para el medio ambiente y su propia eliminacion.

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  2. la informacion brindada en esta entrada es resaltante pues nos da algo nuevo sobre la quimica verde, la disolucion de algunos solventes dañinos, disminuyendo la posibilidad de accidentes asi como la contaminacion ambiental, resultado de los usos industriales de dichos solventes

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  3. Me parece interesante y resaltante como podemos disminuir la contaminación ambiental, disminuir los accidentes en plantas quimicas gracias a los "solventes verdes".
    Como disminuir el uso de algunos solventes dañinos como los solventes clorados.

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  4. felicitaciones,me agrada mucho esta entrada de la quimica verde, ya que nos informa de como ya se toma en cuenta el medio ambiente y como prevenir la contaminación de estos por medio de los ``solventes verdes´´,solventes ya procesados(recirculas), aparte con las técnicas que se entan llevando a cabo la industria estaria reduciendo gastos.

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  5. No habia escuchado nada acerca de los Solventes Verdes, pero gracias a su entrada me he informado de ellos. Me parece interesante su informacion aunque es un texto largo, pudieron sintetizarlo un poquito mas. Exitos!

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  6. Informacion detallada sobre solvente alternativos, sin embargo existe los denominados solventes biodegradables, que basicamentes son esteres de vegetales.

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  7. Hola:

    Es muy interesante el contenido del blog, a mi me surgen varias dudas y no se si haya forma de hacerte llegar algunas, mi correo el montero2006@gmail.com. Gracias

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  8. BUENAS TARDES ESTOY BUSCANDO VERDE SOLVENTE 7 USTEDES LO TRABAJAN.

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