Desarrollan nueva forma de controlar la capacidad de extracción de disolventes eutécticos profundos
Moscú, Rusia, Eurasia.- Investigadores del Instituto de Química General e Inorgánica que llevan su nombre. N.S. Kurnakova RAS (Instituto de Química Inorgánica y Química RAS) ha desarrollado un nuevo método accesible para «ajustar» la capacidad de extracción de los extractantes industriales. Por primera vez se ha demostrado la posibilidad de cambiar la capacidad de extracción del óxido de trioctilfosfina añadiendo componentes disponibles. La eficacia de este enfoque queda demostrada por el ejemplo de la extracción y separación del samario y el cobalto, que forman parte de los imanes permanentes más comunes. Los resultados del trabajo fueron publicados en la Revista Internacional de Ciencias Moleculares.
Los disolventes eutécticos profundos son una clase de sistemas extremadamente prometedora que se utilizan para la extracción de diversos compuestos. Estos disolventes se utilizan ampliamente debido a su disponibilidad, facilidad de limpieza, reciclabilidad y biodegradabilidad.
Recientemente, se ha prestado cada vez más atención a los disolventes eutécticos profundos, que contienen un extractante y algún componente inerte que no tiene propiedades de extracción. La elección de un componente inerte suele estar determinada únicamente por su disponibilidad y determinadas propiedades físicas.
Los químicos del Instituto de Química General y Química de la Academia de Ciencias de Rusia lograron demostrar que los componentes inertes pueden influir en la capacidad de extracción de disolventes eutécticos profundos, comentó el estudio uno de los autores del artículo, jefe del laboratorio de fundamentos teóricos de la tecnología química del Instituto de Economía General de la Academia de Ciencias de Rusia, miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia Andrei Voshkin: “Al desarrollar un tema bastante nuevo relacionado con los disolventes eutécticos profundos, establecimos un curso para estudiar la influencia de la naturaleza de los componentes inertes sobre las propiedades de estos sistemas. La esencia del trabajo es una mirada diferente a los extractantes prometedores. Resultó que cambiando componentes inertes (como se pensaba anteriormente) que no afectan las propiedades de extracción, es posible controlar con bastante precisión la eficiencia del sistema. Hemos demostrado que la capacidad de extracción del sistema óxido de trioctilfosfina – fenol con respecto al samario aumenta en un 40% en comparación con el sistema óxido de trioctilfosfina – timol, mientras que ni el timol ni el fenol tienen propiedades de extracción con respecto al samario. Se trata de la energía de interacción intermolecular entre los componentes del disolvente eutéctico, que en el caso de utilizar timol resultó ser la mayor, lo que complica el proceso de extracción. Al seleccionar el segundo componente para el extractante principal, es necesario tener en cuenta sus grupos donante y aceptor, características estéricas y de ramificación que afectan la fuerza de la interacción intermolecular. Este enfoque para la selección de componentes puede aumentar significativamente la eficiencia de los disolventes eutécticos profundos existentes y prometedores basados en extractantes industriales”.
Los autores creen que un mayor desarrollo de tecnologías que ahorren recursos también irá acompañado de una mejora de los sistemas de extracción, ya que se utilizarán componentes más accesibles para resolver los problemas de extracción y, al mismo tiempo, se reducirá su consumo debido a la posibilidad de “Hasta la fecha, el disolvente eutéctico profundo obtenido (óxido de trioctilfosfina – fenol) se puede utilizar para separar samario, cobalto y otros metales que forman parte de los imanes permanentes Sm/Co ampliamente utilizados mediante cromatografía líquido-líquido industrial de alto rendimiento. . Esto permitirá obtener concentrados de alta pureza”, resumió Andréi Voshkin.
Los científicos propusieron no sólo un extractante altamente eficaz basado en reactivos industriales, sino que también crearon un algoritmo para buscar y sintetizar nuevos disolventes eutécticos profundos con capacidad de extracción predecible. Este desarrollo se puede utilizar en empresas modernas de alta tecnología para procesar materias primas magnéticas.
El trabajo se llevó a cabo con el apoyo del Ministerio de Ciencia y Educación Superior de la Federación de Rusia (proyecto No. 075-15-2020-782).
