Aplicación de la técnica de Taylor-Aris a la determinación de coeficientes de difusión molecular en dióxido de carbono supercrítico

Abstract

La cromatografía de fluidos supercríticos como técnicas separativa y el método de Taylor-Aris como modelo fernomenológico, se ha utilizado para determinar los coeficientes de difusión molecular en dióxido de carbono supercrítico de 25 sustancias, todas ellas derivadas del benceno. La selección de sustancias están justificada además de por la continuidad en el plan de prospección seguido en esta línea de trabajo por el hecho de que poseen distintos grupos funcionales y, en algunos casos, por ser isómeros. Esta diversidad estructural sirve para estudiar la influencia de la morfología molecular en la difusión. Se ha realizado un estudio de la fiabilidad del método y de la reproducibilidad de los coefiecientes binarios de difusión obtenidos, con el objeto de solventar los principales puntos débiles de la técnica experimental. Las condiciones de los ensayos se encuadran entre 15 y 35 MPa de presión y entre 313,16 y 333,16 K de temperatura. Los coeficientes de difusión obtenidos con esta malla de coordenadas PT permite realizar un estudio de variabilidad con respecto a la presión, temperatura, densidad y viscosidad del disolvente, proponiendose ecuaciones de ajuste y estudiando los parámetros de las mismas. Para extender el rango de aplicación de las ecuaciones se han seleccionado algunas sustancias conlas que se han realizado más extensos barridos de temperatura y de presión en zonas cercanas a las condiciones supercríticas. Con la finalidad de contrastar los datos propios y valorar la capacidad predictiva y de ajuste de los distintos modelos se han ensayado las ecuaciones mas relevantes descritas en la bibliografía. Se ha recurrido además al análisis de la morfología molecular para correlacionar parámetros como el área y volumen total de las moléculas con el comportamiento difusional de las mismas por extensión de los modelos hidrodinámicos. [...]