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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/899| Cinética de la solvotermólisis del dibencil-éter en metanol supercrítico | |
| Nalleli Herrera Pineda | |
| GUILLERMO GONZALEZ SANCHEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Sin Derechos Reservados | |
| Modelo cinético | |
| Debido a la disminución de reservas probadas de hidrocarburos así como al difícil acceso tecnológico a los yacimientos aún sin explotar (en lechos marinos, por ejemplo) se ha vuelto imperante el disponer de fuentes alternas para obtener los materiales y las fuentes de energía que requiere la sociedad humana para su correcto desarrollo. Es por ello que se está estudiando la posibilidad de obtener estos insumos a partir de la biomasa lignocelulósica. La lignina, macromolécula de propilfenilos, es el único biopolímero vegetal de carácter aromático que se genera en la Naturaleza. Debido a su compleja estructura se realizan estudios de su reactividad con compuestos modelo que representan aspectos estructurales de la macromolécula. Adicionalmente, es necesario que los procesos químicos de transformación se lleven a cabo en medios de reacción con el menor impacto al ambiente. Una alternativa la representan los fluidos supercríticos, en concreto el metanol en fase supercrítica, debido a sus propiedades intermedias entre vapor y líquido. Esto representa ventajas técnicas tales como alta densidad y posibilidad de interacción del medio solvente con los reactivos y productos, baja viscosidad y alta difusividad lo cual minimiza las resistencias a la transferencia de masa, así como constante dieléctrica variante con ligeros cambios en presión y/o temperatura. Al estudiar la reactividad de la funcionalidad éter dialquílico de la lignina, mediante la cinética del dibenciléter en metanol supercrítico se participa en el esfuerzo de crear una base de datos para nuevos procesos de química orgánica. El estudio de cinética se efectuó en reactores por lotes con volumen de 20.18 cm3, a tres temperaturas (365°C, 380°C y 390°C) a dos densidades de medio de reacción, una con un valor por debajo de la densidad crítica del metanol (0.23 g/cm3), y la otra con un valor superior a dicha densidad crítica de metanol (0.34 g/cm3). La relación molar de metanol a dibenciléter se mantuvo constante en las seis coordenadas de reacción y fue = 400:1. Los tiempos de reacción fueron de hasta 30 minutos. El modelo cinético que considero la reversibilidad de reacción para que el alcohol bencílico formara de nueva cuenta al dibenciléter, donde tiene preponderancia la interacción del medio solvente de reacción (metanol) con el reactivo y productos, dio un menor valor de la función objetivo de error. Sin embargo, las constantes de velocidad obtenidas y el análisis de sensibilidad de la función error respectos de estas constantes de velocidad restaron significado físico a las etapas de reacción planteadas en el modelo. Al realizar el ajuste de los datos experimentales a través de un modelo cinético donde las reacciones entre radicales libres producto de la pirólisis tuvieron mayor preponderancia no dio un mejor ajuste para minimización de la función objetivo de error. Pero al realizar el gráfico de Arrhenius con las constantes de velocidad calculadas con este modelo, así como los análisis de sensibilidad de la función objetivo respecto de las constantes de velocidad, se observó un significado físico de las etapas de reacción propuestas en el modelo. La energía de activación calculada para la etapa de solvólisis fue de 218,08 kJ*mol–1, mientras que para la etapa pirolítica el valor de energía de activación fue de 165,08 kJ*mol–1 para la densidad de 0.23 g*cm-3. En tanto para la densidad superior, 0.35 g*cm–3, los valores de dichas energías de activación fueron de 196,046 kJ*mol–1 y de 119,379 kJ*mol–1, respectivamente. Al haberse encontrado una disminución en los valores de energía de activación para ambas x rutas de reacción, con respecto al aumento de desnsidad del metanol se puede sugerir que el metanol sí tiene un efecto sobre la velocidad de reacción de ambas etapas solvolítica y pirolítica. De igual manera también se puede establecer que se tienen interacciones diferentes solvente-reactivo y solvente productos en la región subcrítica en comparación a la región supercrítica. | |
| 2011-05 | |
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| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencia y Tecnología Ambiental |
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