Una mirada fisicoquímica a la solubilidad del propano en N-formil morfolina y sulfolano

A physicochemical look at the solubility of propane in N-formyl morpholine and sulfolane

A nivel mundial el gas propano o gas licuado de petróleo (GLP) ha sido ampliamente utilizado con diversos fines, tales como gas refrigerante, combustible, calefacción; entre otros. El propano es un hidrocarburo perteneciente a la familia de las parafinas, el cual se considera soluble en algunas sustancias orgánicas. El propósito de esta reflexión es abarcar un estudio interpretativo y crítico sobre la solubilidad del propano en dos solventes orgánicos: N-formil morfolina (NFM) y sulfolano a 298.15, 313.15 y 343.15 K, teniendo en cuenta las condiciones de presión en trabajos ya culminados. Este trabajo, comprende una perspectiva fisicoquímica hacia el análisis de la presión y la temperatura como principales factores cuantitativos en los sistemas binarios propano (2) + NFM (1) y propano (2) + sulfolano (1); destacando un análisis crítico y global acerca de los parámetros de la ecuación de Krichevsky-Ilinskaya (KI).  Finalmente, y bajo las condiciones establecidas, se discuten los efectos de la ecuación de estado de Peng-Robinson (PR EOS), tales como el parámetro de interacción binaria (BIP), la función alfa y algunas modificaciones de estos mismos.

INTRODUCCIÓN

La solubilidad de los gases es una propiedad física de amplio estudio, sin embargo, cuando se trata de hidrocarburos suele ser de gran interés [1]. La familia de los hidrocarburos es muy compleja, por lo que a nivel mundial su uso genera una alta demanda siendo este uno de los mercados más fuertes. Este artículo de reflexión se enfoca en la solubilidad del propano o gas licuado de petróleo (GLP), teniendo en cuenta las condiciones de presión y temperatura; cabe señalar que el propano ha sido uno de los gases con mayores aplicaciones como agente refrigerante [2], por lo que a nivel mundial su uso ha sido muy variado. El propano pertenece a la familia de los alcanos o parafinas, cuya estructura química (Figura 1) se caracteriza por contener enlaces sencillos de carbono.

Es claro afirmar que los solventes orgánicos son sustancias que se derivan del petróleo, para este caso la N-formil morfolina (NFM) y el sulfolano forman parte del segundo componente de este sistema. Cuando se habla de la solubilidad de un compuesto gaseoso sobre un líquido, el equilibrio líquido-vapor puede formularse mediante la igualdad de fugacidades; como es el siguiente caso:

El NFM y el sulfolano son disolventes orgánicos polares apróticos que se utilizan para eliminar las corrientes ácidas.