Los sistemas bifásicos acuosos ( ABS ) o los sistemas bifásicos acuosos ( ATPS ) son alternativas limpias para los sistemas tradicionales de extracción con disolventes de agua orgánica .
Los ABS se forman cuando dos polímeros , un polímero y una sal cosmotrópica , o dos sales (una sal caotrópica y la otra sal cosmotrópica) se mezclan en concentraciones apropiadas o a una temperatura particular. Las dos fases están compuestas mayoritariamente por agua y componentes no volátiles, eliminando así los compuestos orgánicos volátiles . Se han utilizado durante muchos años en aplicaciones biotecnológicas como medios de separación no desnaturalizantes y benignos. Recientemente, se ha descubierto que ATPS se puede utilizar para separaciones de iones metálicos como mercurio y cobalto, [1] nanotubos de carbono , [2] [3] [4] remediación ambiental , aplicaciones metalúrgicas y como medio de reacción.
En 1896, Beijerinck notó por primera vez una 'incompatibilidad' en soluciones de agar , un polímero soluble en agua, con almidón soluble o gelatina . [5] Al mezclarse, se separaron en dos fases inmiscibles .
La investigación posterior condujo a la determinación de muchos otros sistemas bifásicos acuosos, de los cuales el polietilenglicol (PEG) - sistema dextrano es el más estudiado. Otros sistemas que forman bifases acuosas son: PEG - carbonato de sodio o PEG y fosfatos , citratos o sulfatos . Los sistemas bifásicos acuosos se utilizan durante el procesamiento posterior principalmente en las industrias biotecnológica y química.
Es una observación común que cuando se vierte aceite y agua en el mismo recipiente, se separan en dos fases o capas, porque son inmiscibles . En general, las soluciones acuosas (o basadas en agua), al ser polares, son inmiscibles con disolventes orgánicos no polares ( aceite de cocina , cloroformo , tolueno , hexano , etc.) y forman un sistema de dos fases. Sin embargo, en un ABS, ambos componentes inmiscibles son a base de agua.
La formación de las distintas fases se ve afectada por el pH , la temperatura y la fuerza iónica de los dos componentes, y la separación se produce cuando la cantidad de un polímero presente supera una cierta concentración límite (que está determinada por los factores anteriores).