Revista de ingeniería química y tecnología de procesos
Acceso abierto

abstracto

¿Cómo se evitan por completo los residuos en las producciones de estado sólido?

Gerd Kaupp

Se describe el mecanismo, aplicación sintética, escalado y producción industrial con reacciones gas-sólido y sólido-sólido sin producir residuos. Estas reacciones se benefician de una energía de activación reducida (con respecto a las reacciones de fusión), una cinética favorable con un final definido de la reacción y, en su mayoría, una especificidad de reacción que proporciona un solo producto en forma pura sin necesidad de elaboración. Proceden así sin disolventes (no sólo "sin disolventes") y sin residuos. No se debe renunciar a la oferta del estado sólido calentando para fundir (por ejemplo, moliendo sin control de temperatura) o "agregando un poco de solvente". Las reacciones moleculares (o iónicas) en estado sólido, ya sean gas-sólido o sólido-sólido, se benefician de la presencia de planos de escisión, canales o vacíos para migraciones moleculares anisotrópicas intracristalinas de largo alcance. Tal liberación de presión local interna tras el cambio químico es esencial. Esto se verifica experimentalmente. En el caso sólido-sólido, la mezcla y el contacto conducen a un producto termodinámicamente más estable, pero esto no excluye el control cinético. Es de suma importancia controlar la temperatura para que no se alcancen temperaturas eutécticas (fundiciones) durante todas las etapas de la reacción. Se presentan ejemplos típicos de más de mil reacciones de rendimiento del 100% de 26 tipos de reacción para productos particularmente delicados (no disponibles de otra manera) o interesantes, y se ejemplifica la ampliación a producción industrial continua. Además, las reacciones mecanoquímicas (por ejemplo, la ruptura de enlaces mecánicos contratermodinámicos de materiales covalentes infinitos) pueden ser libres de desperdicio, y terminar con la posibilidad más estable cuando la ruptura de enlaces cesa en la nanoescala. La experimentación adecuada (lo más importante es el control estricto de la temperatura) se describe y se logra de manera fácil y segura.