Construcción y acoplamiento de un equipo de mezcla rápida a un espectrofotómetro UV-Visible para el estudio cinético de reacciones rápidas

Abstract

The study of chemical kinetics is vital for the good performance of a chemical engineer in his field. Chemical kinetics is a tool that provides the chemical engineer knowledge about the variables involved in the rate at which a reaction progresses, among info:eu-repo/semantics/other we can mention the temperature, concentration, and converting kinetic coefficient. These concepts are basic to good design and operation response teams. Unfortunately, the study of chemical kinetics is not always easy because rarely can be directly measured the change in concentration of a reactant in respect of time so that the measurement of info:eu-repo/semantics/other physical or chemical variables is necessary that They can easily be related to the concentration of a reactant. Among the experimental methods that offer an alternative to determining the concentration emphasizes indirectly the UV-Visible spectrophotometry as absorbance, is directly related to the concentration of a chemical species. Today there are teams whose design features allow great accuracy in recording the absorbance measurements. The versatility in equipment design allows monitoring from a reaction with a time less than 1 second to those extending for several hours, making it highly desirable use of spectrophotometry for the kinetic study of reactions life. Thanks to the synchronization detection technique, it is possible to study provides extremely rapid kinetics, such as chromium oxidation, decomposition of the xanthate ion, Moffat reaction - Swern oxidation of alcohols to di-methyl passing sulfoxide to produce carbonyl compounds, etc. On numerous occasions these reactions are intermediate and not having adequate knowledge about these reactions may involve a lower conversion in the reactor and directly impact the economy of the process.

El estudio de la cinética química es de vital importancia para el buen desempeño de un ingeniero químico en su campo de acción. La cinética química es una herramienta que brinda al ingeniero químico el conocimiento acerca de las variables que intervienen en la rapidez a la cual progresa una reacción, entre otras se pueden mencionar la temperatura, la concentración, el coeficiente cinético y la conversión. Dichos conceptos son básicos para el buen diseño y operación de equipos de reacción. Desafortunadamente el estudio de la cinética química no siempre es sencillo, ya que en muy pocas ocasiones se puede medir directamente el cambio de la concentración de un reactivo con respecto del tiempo por lo que se hace necesario la medición de otras variables físicas o químicas que se puedan relacionar fácilmente con la concentración de un reactivo. Entre los métodos experimentales que ofrecen una alternativa a la determinación de la concentración en forma indirecta destaca la espectrofotometría UV-Visible ya que la absorbancia, se relaciona directamente con la concentración de una especie química. Hoy en día se cuenta con equipos, cuyas características de diseño permiten una gran precisión en el registro de las medidas de Absorbancia. La versatilidad en el diseño de equipos permite monitorear desde una reacción con un tiempo de vida menor a 1 segundo hasta aquellas que se extienden por varias horas, lo que hace sumamente conveniente el uso de la espectrofotometría para el estudio cinético de reacciones. Gracias a la sincronización en la detección que ésta técnica ofrece es posible realizar estudios de cinéticas extremadamente rápidas, como por ejemplo la oxidación del cromo, la descomposición del ión xantato, la reacción de Moffat – Swern para la oxidación de alcoholes pasando por di-metil sulfóxido para producir compuestos carbonilos, etc. En numerosas ocasiones estas reacciones son intermedias y el no tener el conocimiento adecuado a cerca de estas reacciones puede implicar una menor conversión en el reactor e impactar directamente la economía del proceso.