Fluidos Supercríticos

Fluidos Supercríticos
Diego P. Fernández y Roberto Fernández Prini
INQUIMAE (Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía),
FCEyN, UBA, Unidad de Actividad Química, CNEA

Muchos de los disolventes que se emplean en procesos industriales tienen efectos nocivos sobre el ambiente. En muchos casos pueden ser reemplazados por fluidos de impacto ambiental prácticamentenulo, como el agua o el anhídrido carbónico. Para ello es necesario que estos fluidos estén en condiciones llamadas estados supercríticos.

La mayoría de los procesos químicos que tienen aplicaciones tecnológicas a escala industrial como, por ejemplo, la síntesis de productos químicos, incluyendo medicamentos, la extracción de productos naturales y la limpieza y protección de superficies, tienelugar en medios con disolventes líquidos. Los procesos industriales, en general, incluyen etapas en las que se intenta recuperar los disolventes después de que estos fueron utilizados; esta recuperación, sin embargo, casi nunca es completa de modo que parte del disolvente se incorpora en el ambiente.
La masiva utilización de disolventes en numerosas actividades industriales determinó que hastahace pocos años se produjera un vertiginoso crecimiento en el número de substancias disponibles para ser utilizadas con este fin. Tradicionalmente, la selección del disolvente adecuado para un determinado proceso se hacía teniendo en cuenta su eficacia como tal y su capacidad de contribuir a que los procesos tengan lugar en condiciones óptimas de eficiencia, seguridad y rapidez. Por ejemplo, elfrecuente empleo de disolventes halogenados (esto es, del grupo de los halógenos, tales como el flúor, el cloro, el bromo y el iodo) se debió a que estos son muy poco inflamables -propiedad que en general está asociada a una baja reactividad química-. Esto fue una importante motivación para el marcado aumento en la producción de halones y freones que determinó que su producción en la década del 80llegara al millón de toneladas anuales. Los halones son derivados halogenados de hidrocarburos alifáticos que se utilizan para combatir el fuego en equipamientos eléctricos porque no son conductores de electricidad; un ejemplo es el Halon 1301 que resulta del reemplazo de los hidrógenos del metano (CH4) por tres átomos de bromo y uno de flúor. Con el término freones se suele agrupar a los diversosfluidos formados por hidrocarburos con átomos de hidrógeno sustituidos por cloro y flúor y, en algunos casos, por otros halógenos; también se los designa como CFCs (acrónimo de carbono, flúor y cloro). El aumento de la conciencia ambiental en los últimos años junto con la demostración de que los solventes halogenados dañan la capa de ozono estratosférico, ha revertido la actitud frente a estossolventes de modo que la tendencia actual es proponer la eliminación total de su uso. La destrucción de la capa de ozono estratosférico se ve favorecida por la gran estabilidad química que poseen estas substancias que permite que sus moléculas permanezcan largo tiempo en la atmósfera sin sufrir modificaciones hasta llegar a la estratosfera donde reaccionan con el ozono y aceleran su descomposición(véase "Los clorofluorocarbonos y el ozono atmosférico: Un problema global" en Ciencia Hoy 36: 51-61, 1996). La presencia de moléculas de disolvente en la atmósfera también contribuye a incrementar la temperatura de la Tierra a través de su participación en el "efecto invernadero", esto es, en el calentamiento de la Tierra producido por aquellos gases atmosféricos que absorben las radiacionesinfrarrojas emitidas por la Tierra, lo que impide así el natural enfriamiento de esta (véase "El cambio global: tendencias climáticas en la Argentina y el mundo" en Ciencia Hoy, 18: 32-39, 1992). Además de efectos ambientales globales, los disolventes contribuyen a la contaminación local de los centros industriales y sus zonas vecinas cuando son descargados en la atmósfera, en el sistema hídrico o en el...