La destilación molecular es un proceso que consiste en la separación de moléculas en función de su camino libre medio en condiciones de alto vacío.
Esto evita las colisiones moleculares y permite la destilación a temperaturas más bajas, preservando los compuestos sensibles al calor.
4 Claves de la destilación molecular
1. 1. Alto vacío y tiempos de exposición cortos
La destilación molecular opera bajo un alto vacío, lo que reduce significativamente la presión.
Este entorno permite una distancia corta entre el evaporador y el condensador, normalmente de unos 2 cm.
La presión reducida crea unas condiciones en las que el camino libre medio de las moléculas es comparable al tamaño del equipo, situando el sistema en el régimen de flujo molecular libre.
Esta configuración minimiza el tiempo que las moléculas están expuestas a altas temperaturas, evitando la descomposición térmica o la desnaturalización de compuestos sensibles al calor.
2. 2. Separación basada en el camino libre medio
El vacío se controla con precisión para garantizar que el camino libre medio entre las moléculas sea tal que no se produzcan colisiones.
Esto es crucial porque permite la separación de compuestos térmicamente inestables y moléculas con puntos de ebullición altos y baja volatilidad.
El camino libre medio depende de la temperatura, la presión y el tamaño de las moléculas.
Un aumento de la temperatura o una disminución de la presión y del tamaño molecular aumenta el camino libre medio, facilitando el proceso.
3. Destilación a baja temperatura
Debido a la ausencia de colisiones moleculares, la presión de vapor de la sustancia disminuye, permitiendo la destilación a temperaturas más bajas.
Esto es particularmente beneficioso para sustancias que, de lo contrario, se descompondrían a temperaturas más elevadas, como ciertos aceites y productos farmacéuticos como las vitaminas.
La operación a temperaturas más bajas ayuda a preservar la integridad y funcionalidad de estas moléculas sensibles.
4. Aplicaciones y ventajas
La destilación molecular es ampliamente utilizada en industrias donde la preservación de la integridad molecular es crucial, como en las industrias de fragancias, alimentos y cosméticos.
Permite la eliminación de contaminantes, alérgenos y la estabilización de aceites.
Las ventajas incluyen evitar problemas de toxicidad con disolventes, minimizar las pérdidas por descomposición térmica, permitir el procesamiento continuo y reducir el daño oxidativo debido a las temperaturas mínimas de procesamiento.
Consideraciones operativas
El proceso se lleva a cabo en una serie de unidades de una sola etapa, con tiempos de contacto muy cortos (tan bajos como 0,001 segundos) y espesores de película finos (0,05 - 0,1 mm).
Esta configuración mejora la eficiencia y la eficacia del proceso de separación.
Sin embargo, también presenta problemas de seguridad debido a la presencia de materiales inflamables y a la posibilidad de entrada de aire o emisiones de vapor en condiciones de vacío o presión.
En resumen, la destilación molecular es una técnica sofisticada que aprovecha las condiciones de vacío controlado para separar y purificar moléculas sin causar daños térmicos, lo que la hace inestimable para procesar materiales sensibles al calor.
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