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Purificación del ácido láctico: Estudio previo
Elsa L. Schamis Horacio J. Margueritis
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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
I- ESTUDIO PREVIO DE LOS DISTINTOS METODOS ACTUALES DE PURIFICACION DEL ACIDO LACTICO: El ácido láctico (ácido 2-hidroxipropiónico o α hidroxipropiónico) es producido comercialmente por la fermentación de varios hidratos de carbono, principalmente azúcar de grano, melazas, licor de citrus prensados, desecho del licor de sulfito y de la lactosa del suero de leche. La solución acuosa del ácido láctico obtenida como resultado de la fermentación y operaciones subsiguientes, contiene numerosas impurezas orgánicas e inorgánicas tales como sulfatos de calcio, y sodio, azúcares no fermentados, materias colorantes, dextrinas y proteínas. Este ácido crudo, puede ser usado para algunos procesos tecnológicos como el teñido y curtido del cuero pero no es apropiado para la industria alimenticia, y los plastificantes que exigen especificaciones muy severas. Los procesos que se han desarrollado hasta la fecha para la purificación del ácido láctico son las siguientes: a) Recristalización del lactato de calcio: La sal cruda de calcio precipitada del licor de fermentación concentrado es recristalizada, disuelta y acidificada con ácido sulfúrico. (Se obtiene un ácido láctico de grado comestible). b) Recristalización del lactato de zinc: La sal de calcio, se convierte en lactato de zinc por tratamiento con carbonato de zinc. El lactato de zinc es recristalizado y disuelto en agua. El zinc en exceso se precipita con ácido sulfhídrico. La sal de zinc es más adecuada para estas operaciones porque cristaliza mejor que cualquier otro lactato. Los métodos de cristalización son largos y caros. c) Extracción son solventes. Estos procesos se basan en el coeficiente de distribución del ácido láctico entre el agua y varios solventes orgánicos. El proceso de Jenemann describe un sistema contínuo a contracorriente usando éter isopropílico como solvente. El proceso es caro y peligro debido a que el éter es inflamable y forma peróxidos explosivos. Otro proceso en estudio es la neutralización del ácido láctico con una amina orgánica terciaria y luego extracción de la sal resultante con un solvente orgánico. d) oxidación de impurezas orgánicas. Se puede lograr una purificación parcial por medio de una oxidación suave con oxidantes del tipo de hipoclorito de calcio o sodio, permanganato o cromato de potasio, cloro, gas ozono, ácido nítrico o agua oxigenada. De este modo se puede lograr un ácido láctico de grado comestible. e) Destilación fraccionada: Cuando se calienta ácido láctico en presencia de sus impurezas tiende a descomponerse, por lo tanto no puede ser purificado por los procesos de destilación ordinarios. Se han ensayado varias modificaciones como la introducción de vapor sobrecalentado, aire caliente y gases inertes. Ninguno de estos procedimientos es comercialmente practicable. f) Separación e hidrólisis de los ésteres lácticos: Los lactatos de metilo, etilo, propilo, isopropilo o butilo se hidrolizan fácilmente con vapor o agua caliente a presión atmosférica. Removiendo el alcohol y concentrando el residuo al vacío se obtiene un ácido láctico que cumple con las especificaciones del grado U.S.P. g) Otros procesos en vías experimentales son la absorción del ácido láctico por resinas intercambiadoras de iones y la electradiálisis. II- METODO DE PURIFICACION POR ESTERIFICACION CON ALCOHOL METILICO, ETILICO E ISOPROPILICO: El método es interesante porque: 1° Se puede partir del ácido crudo, diluído o de sus sales de calcio o sodio. 2° El ester obtenido sirve directamente para la producción de plastificantes o como solvente. 3° Se obtienen rendimientos de más del 90% del teórico. Se han estudiado los procesos discontínuo y contínuo. El primero se basa en el calentamiento a reflujo de la mezcla de esterificación: ácido láctico, alcohol y catalizador; luego la destilación a presión atmosférica del exceso de alcohol y por último la subsiguiente destilación del éster al vacío. El éster puede ser o no hidrolizado según la finalidad del proceso. El método continuo se basa en la esterificación y arrastre del ácido láctico por una corriente de vapor de alcohol metílico. El alcohol puede pasar a contracorriente con el ácido por una columna y burbujear en el mismo. Los vapores que salen, compuestos de exceso de alcohol, ácido láctico, éster y agua se someten a una destilación fraccionada con el objeto de recuperar el alcohol y el residuo de lactato de metilo se hidroliza y concentra al vacío. El objeto de este trabajo es estudiar las variables que condicionan la esterificación para lo cual se ensayaron los procesos discontínuo y contínuo con los alcoholes metílico, etílico e isopropílico. El método discontínuo sirve solamente para el estudio de las variables que condicionan la esterificación. Dichas variables son: l) proporción de alcohol a ácido láctico. 2) cantidad de catalizador (ácido sulfúrico). 3) tiempo mínimo de calentamiento a reflujo. Se encontró que las condiciones óptimas para el aparato usado son: 1 mol de ácido láctico 7 moles de alcohol metílico 2 ml de ácido sulfúrico 8 horas de calentamiento a la temperatura de reflujo. Se obtienen de esta manera rendimientos mayores del 80% del teórico. El método continuo es interesante desde el punto de vista industrial, pues permite la recuperación del alcohol usado durante la operación. Las variables de esta experiencia son: 1) velocidad de pasaje del alcohol metílico 2) velocidad de caída del ácido láctico 3) relación entre ambas velocidades 4) cantidad de catalizador (ácido sulfúrico) Para la columna utilizada se encontró que las mejores condiciones fueron: 1 mol de ácido láctico 3 ml de ácido sulfúrico 10 = (velocidad del alcohol metílico/velocidad del ácido láctico) Para estas condiciones se obtuvieron rendimientos del 100 %. Los alcoholes etílicos e isopropílico, evidenciaron una menor velocidad de reacción, dando rendimientos mucho menores para las mismas condiciones que las usadas con alcohol metílico. Necesitan, por lo tanto, condiciones más drásticas para obtener mejores rendimientos, lo que los hacia menos interesantes desde el punto de vista industrial.Palabras clave – provistas por el repositorio digital
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Disponibilidad
| Institución detectada | Año de publicación | Navegá | Descargá | Solicitá |
|---|---|---|---|---|
| No requiere | 1955 | Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) |
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Información
Tipo de recurso:
tesis
Idiomas de la publicación
- español castellano
País de edición
Argentina
Fecha de publicación
1955
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