Ingeniaritza kimikoaren arloan, bereizketa eta arazketa prozesu eraginkorrak eta eraginkorrak lortzea oso garrantzitsua da. Arlo honetako tresna ezinbestekoetako bat erauzketa eta kontzentrazio unitatea da. Unitate aurreratu honek hainbat teknologia konbinatzen ditu nahi diren osagaiak nahasteetatik ateratzeko, bereizteko eta kontzentratzeko. Unitateak funtsezko zeregina du hainbat industriatan, farmaziatik hasi eta petrolioaren fintzeraino.
Erauzketa eta kontzentrazio unitate baten funtzionamendu printzipio nagusia nahasketa batetik nahi diren osagai bat edo gehiago selektiboki disolbatzea da, disolbatzaile egoki bat erabiliz. Prozesu hau bereziki erabilgarria da balio duten konposatuak nahasketa konplexuetatik isolatzerakoan, nahi diren espezieen erauzketa zehatza ahalbidetzen baitu. Disolbatzaile, tenperatura, presio eta bereizketa teknika desberdinak erabiliz, ingeniariek erauzketa prozesua optimiza dezakete eraginkortasun handiena lortzeko.
Erauzketa eta kontzentrazio unitate bat erabiltzearen abantaila nagusietako bat osagaiak selektiboki ateratzeko gaitasuna da, nahi ez diren substantziak atzean utziz. Selektibitate honek konposatu baliotsuak ezpurutasunetatik bereiztea ahalbidetzen du, eta ondorioz, azken produktu oso puruak eta kontzentratuak lortzen dira. Adibidez, industria farmazeutikoan, erauzketa unitateak erabiltzen dira osagai farmazeutiko aktiboak (APIak) landareetatik edo beste iturri natural batzuetatik bereizteko. Horri esker, ezpurutasun minimoekin sendagai oso eraginkorrak ekoiztea ahalbidetzen da.
Erauzketa eta kontzentrazio unitateen beste abantaila garrantzitsu bat prozesu kimikoen eraginkortasuna handitzea da. Nahi diren osagaiak kontzentratuz, ingeniariek erauzketa-soluzioaren bolumena murrizten dute, eta horrek ondorengo prozesatzeko beharrak murrizten ditu. Optimizazio honek energia-kontsumoa, disolbatzailearen erabilera eta ekoizpen-kostu orokorrak minimizatzen ditu. Gainera, soluzio kontzentratuek askotan ondorengo prozesuak hobetzen dituzte, hala nola kristalizazioa edo destilazioa, produktibitatea are gehiago maximizatuz eta kostuak murriztuz.
Erauzketa eta kontzentrazio unitateek erauzketa teknika desberdinak erabiltzen dituzte, hala nola likido-likido erauzketa (LLE), fase solidoko erauzketa (SPE) eta fluido superkritikoaren erauzketa (SFE), osagaien propietateen eta nahi den emaitzaren arabera. LLEk osagaiak bi fase likido nahastezinetan disolbatzea dakar, normalean disolbatzaile urtsu batean eta disolbatzaile organiko batean. SPEk matrize solidoak erabiltzen ditu, hala nola ikatz aktibatua edo silize gela, nahi diren osagaiak selektiboki xurgatzeko. SFEk puntu kritikoaren gainetik dagoen fluidoa erabiltzen du erauzketa eraginkortasuna handitzeko. Teknika bakoitzak bere abantailak ditu eta prozesuaren eskakizun espezifikoen arabera aukeratzen da.
Erauzketaz gain, gailuaren kontzentrazio alderdia ere garrantzitsua da. Kontzentrazioa lortzen da erauzketa-soluziotik disolbatzailea kenduz, soluzio kontzentratu bat edo hondakin solido bat utziz. Urrats honek nahi diren osagaiak kontzentrazio nabarmen handiagoetan daudela ziurtatzen du, eta horrek erraztu egiten du gehiago prozesatzea edo aztertzea. Kontzentraziorako erabiltzen diren tekniken artean, lurrunketa, destilazioa, izozte-lehorketa eta mintz-iragazketa daude, besteak beste.
Lurrunketa disoluzioak kontzentratzeko oso erabilia den metodoa da. Berotzean, disolbatzailea lurrundu egiten da, solutu kontzentratu bat utziz. Prozesu hau bereziki erabilgarria da termikoki egonkorrak diren piezetarako. Bestalde, destilazioa erabiltzen da disolbatzailearen irakite-puntua nahi den osagaiarena baino nabarmen txikiagoa denean. Destilazioan disolbatzaileak beste osagaietatik bereizten dira lurrunak berotu eta kondentsatuz. Liofilizazio-lehorketak izozte-desizozte zikloak eta presio murriztua erabiltzen ditu disolbatzailea kentzeko, produktu lehor eta kontzentratu bat utziz. Azkenik, mintz-iragazketan mintz permeselektiboak erabiltzen dira disolbatzailea osagai kontzentratuetatik bereizteko.
Ondorioz, erauzketa eta kontzentrazio unitateek funtsezko zeregina dute hainbat industriatako prozesu kimikoetan. Unitateak erauzketa teknikak konbinatzen ditu, hala nola LLE, SPE eta SFE, nahi diren osagaiak nahastetik selektiboki kentzeko. Horrez gain, hainbat kontzentrazio teknika erabiltzen ditu, besteak beste, lurrunketa, destilazioa, izozte-lehorketa eta mintz-iragazketa, nahi den osagaiaren kontzentrazioa handitzeko. Horrela, unitateak bereizketa eta arazketa prozesu eraginkor eta kostu-eraginkorra ahalbidetzen du, kalitate handiko produktu kontzentratuak lortuz. Industria farmazeutikoan, petrolio-fintzean edo beste industria kimiko batzuetan izan, erauzketa eta kontzentrazio unitateak ezinbesteko tresna dira bikaintasuna lortzeko.
Argitaratze data: 2023ko abuztuaren 23a