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| LAS NANOPARTICULAS FACILITAN LAS SEPARACIONES QUIMICAS | |||||
Usando las singulares propiedades de nuevas partículas magnéticas a escala nanométrica, unos investigadores han separado por primera vez para su reutilización dos catalizadores diferentes en una reacción química de múltiples pasos, hecha en un solo recipiente. (NC&T) Combinando el nuevo proceso de separación magnética con la separación tradicional por medio de la gravedad, la técnica podría llevar a una producción más eficiente de productos químicos especiales, y a una reducción en las pérdidas producidas normalmente por los procesos de separación. "Hemos desarrollado un procedimiento para hacer múltiples reacciones en un solo recipiente y al mismo tiempo permitir recuperar los catalizadores en forma pura para su reutilización", explica Christopher W. Jones, profesor en la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular del Instituto Tecnológico de Georgia. "Produciendo las reacciones en un solo recipiente, podemos recortar en dos o tres pasos el proceso de separación para proporcionar simultáneamente una ventaja económica y un proceso ambientalmente benigno". Los anteriores métodos de separación que usaban catalizadores magnéticos se han visto limitados por la tendencia de las nanopartículas a agruparse entre sí debido a su atracción magnética, lo cual reduce de modo notable su actividad catalizadora. Para superar este problema, los investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia usaron partículas magnéticas tan pequeñas (de 5 a 20 nanómetros de diámetro) que ya no presentan una atracción magnética neta entre sí. Pero estas nanopartículas superparamagnéticas, desarrolladas por el grupo de investigación de Z. John Zhang de la Escuela de Química y Bioquímica del Tecnológico de Georgia, son atraídas por una fuente magnética externa, lo que provee un mecanismo para separarlas en forma pura del recipiente de la reacción. Estas nanopartículas magnéticas actúan bien ayudando al catalizador porque son muy pequeñas, y, por lo tanto, tienen en conjunto una alta área superficial que permite la creación de muchos sitios catalizadores produciendo altos niveles de actividad. Como las partículas son superparamagnéticas, permanecen suspendidas en el recipiente donde se produce la reacción y no se agrupan entre sí hasta que una fuente magnética externa se aproxime a ellos. La producción química tradicional por lotes involucra una sucesión de reacciones químicas emparejadas y la separación final del producto químico deseado, del cual deben eliminarse los reactivos sobrantes, los productos de desecho y los catalizadores. Los pasos de separación a menudo requieren del suministro de cantidades sustanciales de energía, por lo que agregan un costo significativo al proceso global. Para reducir el número requerido de separaciones, los investigadores han desarrollado los procesos de recipiente único, en el que tienen lugar múltiples reacciones sin separaciones intermedias. Sin embargo, todavía es preciso realizar las separaciones al final de los pasos de reacción combinados. La nueva técnica permitiría recuperar más de un catalizador para ser reutilizado al final de las reacciones de recipiente único. Jones prevé que el nuevo proceso será usado en las industrias química y farmacéutica, que producen volúmenes relativamente pequeños de productos químicos de alto valor. | |||||
Viernes, 21 Abril, 2006 - 04:52 | |||||
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