Resina impregnada de disolvente
Las resinas impregnadas con disolvente ( SIR ) son resinas (macro)porosas disponibles comercialmente impregnadas con un disolvente /un extractante . En este enfoque, un extractante líquido está contenido dentro de los poros de las partículas (adsorción). Por lo general, el extractante es un líquido orgánico. Su propósito es extraer uno o más componentes disueltos de un ambiente acuoso circundante. El principio básico combina adsorción , cromatografía y extracción líquido-líquido .
El principio de las resinas impregnadas con solventes fue mostrado por primera vez en 1971 por Abraham Warshawsky . [1] Esta primera empresa estaba dirigida a la extracción de metales. Desde entonces, los SIR se han utilizado principalmente para la extracción de metales , ya sean metales pesados o específicamente metales radiactivos . JL Cortina y, por ejemplo, N. Kabay, K. Jerabek o J. Serarols han realizado muchas investigaciones sobre SIR. [2] Sin embargo, últimamente las investigaciones también van hacia el uso de SIR para la separación de compuestos naturales, e incluso para la separación de productos biotecnológicos.
La Figura 1 a la derecha explica el principio básico, en el que el extractante orgánico E está contenido dentro de los poros de una partícula porosa. El soluto S, que inicialmente se disuelve en la fase acuosa que rodea la partícula SIR, se disuelve físicamente en la fase extractante orgánica durante el proceso de extracción. Además, el soluto S puede reaccionar con el extractante para formar un complejo ES. Esta complejación del soluto con el extractante desplaza el equilibrio de extracción general hacia la fase orgánica. De esta forma, se potencia la extracción del soluto. [3]
Mientras que durante la extracción líquido-líquido convencional, el solvente y el extractante deben dispersarse, en una configuración SIR, la dispersión ya se logra mediante las partículas impregnadas. Esto también evita un paso adicional de separación de fases, que sería necesario después de la emulsificación .que ocurre en la extracción líquido-líquido. Para dilucidar el efecto de la emulsificación, la Figura 2 (a la izquierda) compara los dos sistemas de un extractante en equilibrio líquido-líquido con agua, izquierda, y partículas SIR en equilibrio con agua, derecha. La figura muestra que no ocurre emulsificación en el sistema SIR, mientras que el sistema líquido-líquido muestra turbidez que implica emulsificación. Además, el paso de impregnación disminuye la pérdida de solvente en la fase acuosa en comparación con la extracción líquido-líquido. [4] Esta disminución de la pérdida de extractante contribuye a la sorción física del extractante en la superficie de la partícula, lo que significa que el extractante dentro de los poros no se comporta completamente como un líquido a granel. Dependiendo del tamaño de poro de las partículas utilizadas, las fuerzas capilarestambién puede desempeñar un papel en la retención del extractante. De lo contrario, las fuerzas de van-der-Waals , las interacciones pi-pi o las interacciones hidrofóbicas podrían estabilizar el extractante dentro de los poros de las partículas. Sin embargo, la posible disminución de la pérdida de extractante depende en gran medida del tamaño de los poros y de la solubilidad en agua del extractante. No obstante, los SIR tienen una ventaja significativa sobre, por ejemplo, las resinas de intercambio iónico hechas a medida con ligandos unidos químicamente. Los SIR se pueden reutilizar para diferentes tareas de separación simplemente enjuagando un agente complejante y reimpregnándolo con otro extractante más adecuado. De esta manera, los pasos de diseño y producción potencialmente costosos de, por ejemplo, resinas de afinidadse puede evitar. Finalmente, al llenar todo el volumen de los poros de las partículas con un extractante (agente complejante), se puede lograr una mayor capacidad para los solutos que con las resinas ordinarias de adsorción o de intercambio iónico, donde solo se dispone del área superficial.
