Nuevas expresiones semiempíricas para el modelamiento de solubilidades de polifenoles en dióxido de carbono supercrítico y etanol

Los fluidos supercríticos son muy usados en procesos industriales de extracción o reacción química. Por tanto, es imperativo conocer las solubilidades de las sustancias en la fase supercrítica para determinar las condiciones de operación de este tipo de procesos. En este trabajo se propusieron cuatr...

Full description

Autores:
Calero Rubio, Cesar Orlando
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2012
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/26663
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Palabra clave:
Supercrítico
Modelo semiempírico
Solubilidad
Polifenol
Dióxido de carbono
cosolvente
etanol.
Supercritical
Semi-empirical model
Solubility
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Rights
License
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description Los fluidos supercríticos son muy usados en procesos industriales de extracción o reacción química. Por tanto, es imperativo conocer las solubilidades de las sustancias en la fase supercrítica para determinar las condiciones de operación de este tipo de procesos. En este trabajo se propusieron cuatro nuevos modelos semiempíricos para sistemas ternarios en solubilidades de seis polifenoles en un sistema compuesto por dióxido de carbono supercrítico (solvente) y etanol (cosolvente). Los seis polifenoles estudiados fueron resveratrol, epicatequina, catequina, quercetina, ácido gálico y ácido carnósico. Los cuatro modelos presentan la solubilidad del soluto como función de la densidad del solvente, la temperatura de extracción, y la relación de cosolvente y solvente. Los datos de solubilidades fueron extraídos de trabajos independientes ya publicados. Se hicieron dos ajustes por cada modelo y por cada sistema ternario polifenol, dióxido de carbono y etanol. Se usó la ecuación de estado de Peng y Robinson, y en algunos se empleó la regla de mezclado de van der Waals de segundo orden, considerando interacciones binarias entre los solventes para calcular la densidad de la fase fluida. En total se hicieron 48 ajustes, lo cuales permitieron estimar los parámetros característicos de cada sistema. Por último, se evaluaron los errores de predicción de cada modelo y se compararon con los errores generados por modelos teóricos complejos. Los errores de predicción del cuarto modelo semiempírico propuesto, entre 9,98% y 18,85%, se encontraron dentro del intervalo de errores de los modelos teóricos complejos, entre 5,73% y 26,7%. Además, se lograron predecir los valores máximos de solubilidad con respecto a la relación de cosolvente y solvente presentes en el resveratrol, con un 16,56% de error para el tercer y cuarto modelo.
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En este trabajo se propusieron cuatro nuevos modelos semiempíricos para sistemas ternarios en solubilidades de seis polifenoles en un sistema compuesto por dióxido de carbono supercrítico (solvente) y etanol (cosolvente). Los seis polifenoles estudiados fueron resveratrol, epicatequina, catequina, quercetina, ácido gálico y ácido carnósico. Los cuatro modelos presentan la solubilidad del soluto como función de la densidad del solvente, la temperatura de extracción, y la relación de cosolvente y solvente. Los datos de solubilidades fueron extraídos de trabajos independientes ya publicados. Se hicieron dos ajustes por cada modelo y por cada sistema ternario polifenol, dióxido de carbono y etanol. Se usó la ecuación de estado de Peng y Robinson, y en algunos se empleó la regla de mezclado de van der Waals de segundo orden, considerando interacciones binarias entre los solventes para calcular la densidad de la fase fluida. En total se hicieron 48 ajustes, lo cuales permitieron estimar los parámetros característicos de cada sistema. Por último, se evaluaron los errores de predicción de cada modelo y se compararon con los errores generados por modelos teóricos complejos. Los errores de predicción del cuarto modelo semiempírico propuesto, entre 9,98% y 18,85%, se encontraron dentro del intervalo de errores de los modelos teóricos complejos, entre 5,73% y 26,7%. Además, se lograron predecir los valores máximos de solubilidad con respecto a la relación de cosolvente y solvente presentes en el resveratrol, con un 16,56% de error para el tercer y cuarto modelo.PregradoIngeniero QuímicoSupercritical fluids are widely used in industrial processes of extraction or chemical reaction. Therefore, it is imperative to know the solubility of substances in the supercritical phase to determine the operating conditions of this kind of processes. In this work, four new semi-empirical models for ternary systems in supercritical state were proposed. They were deduced from the "mass action law" to correlate solubilities of six polyphenols in a system of supercritical carbon dioxide (solvent) and ethanol (co-solvent). The six polyphenols were resveratrol, epicatechin, catechin, quercetin, gallic acid and carnosic acid. All four models show the solubility of the solute as a function of the solvent density, extraction temperature, and co-solvente/solvent ratio. The solubility data were extracted from independent publications. Two adjustments were made for each model and each polyphenol, carbon dioxide and ethanol ternary system. One equation of state was used for all cases (Peng-Robison), and the second order mixing rule of van der Waals was used in some cases, considering binary interactions between solvents to calculate the density of the fluid phase. A total of 48 correlations were made, which enabled to estimate the parameters of each system. Finally, prediction errors of each model were evaluated and compared with errors generated by complex theoretical models. The prediction errors of the fourth semi-empirical model proposed, between 9.98% and 18.85%, were within the range of errors in complex theoretical models, between 5.73% and 26.7%. Furthermore, it was possible to predict the maximum values of resveratrol solubility, with an error of 16.56% for the third and fourth model.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería QuímicaEscuela de Ingeniería QuímicaSupercríticoModelo semiempíricoSolubilidadPolifenolDióxido de carbonocosolventeetanol.SupercriticalSemi-empirical modelSolubilityPolyphenolCarbon dioxideco-solventethanol.Nuevas expresiones semiempíricas para el modelamiento de solubilidades de polifenoles en dióxido de carbono supercrítico y etanolNew semi-empirical expressions to correlate the solubility of polyphenols in supercritical carbon dioxide and ethanol.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf90765https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/6150eba2-4091-475f-bd21-78ac359af087/downloade145e2b58deff19738f8093e38ce6610MD51Documento.pdfapplication/pdf946972https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/39953310-40a3-43ae-984d-040d0f65b84d/downloadd645a6c30bfc5ffe9acc44ea889e9d88MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf273377https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/b3bca9cf-2aea-4352-82b7-0fea26bb4d8c/download57a9f0c74fc11587bda3f484b3e43969MD5320.500.14071/26663oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/266632024-03-03 14:28:02.57http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co