Determinación experimental de la solubilidad de ácido carmínico en CO2 y propiedades PvT de los sistemas ácido carmínico + agua y ácido carmínico + agua + CO2 de 313 a 363 k y hasta 20 MPa

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se reportan mediciones experimentales de solubilidad de ácido carmínico en CO2 supercrítico a 313 K; densidad de mezclas binarias ácido carmínico + agua y ternarias ácido carmínico + agua + CO2 en la región líquida dentro del intervalo de 313 a 363 K y presiones de 1 a 20 MPa; puntos de burbuja del sistema ternario ácido carmínico + agua + CO2 a composiciones diluidas del colorante. El objetivo es obtener el comportamiento de estas propiedades y de ésta manera proporcionar información para una futura aplicación en la extracción del colorante ácido carmínico por fluidos supercríticos. El equipo experimental utilizado para determinar la solubilidad de sólidos en solventes supercríticos está basado en el método estático-analítico. La celda de equilibrio está conectada a un HPLC. Por lo tanto, las muestras de la fase fluida saturadas con el sólido se tomaron por medio de una válvula de 6 vías. Los datos experimentales tienen un intervalo de medición de 9.77 a 23.24 MPa a 312.42 K y se correlacionaron con la ecuación de Méndez-Santiago y Teja con desviaciones menores al 13%. Las densidades experimentales se midieron utilizando un equipo computarizado experimental basado en el método estático-sintético acoplado a un densímetro de tubo vibrante comercial Anton Paar en un intervalo de 313 a 363 K y presiones de 1 a 20 MPa. Los resultados de densidad en las mezclas binarias y ternarias fueron representados con ecuaciones empíricas de 5 y 6 parámetros con desviaciones absolutas promedio de 0.088%. En los equipos experimentales utilizados se implemento un sistema de adquisición de datos por computadora inalámbrico. En particular, dicha implementación dentro del equipo estático-sintético acoplado al densímetro de tubo vibrante permite la determinación de puntos de burbuja; ya que se monitorea de manera casi simultánea las variables del sistema y por lo tanto, la zona donde coexiste la transición de fases líquido a líquido-vapor. ABSTRACT: In this work, experimental measurements are reported for the solubility of carminic acid in supercritical CO2 at 313 K, density of binary carminic acid + water and ternary carminic acid + water + CO2 mixtures in the liquid region within the range of 313 to 363 K and pressures from 1 to 20 MPa; bubble points for the ternary system carminic acid + water + CO2 at diluted dye compositions. The aim of these measurements is to obtain the behavior of these properties and thus providing information for a future application in the in the extraction of this dye using supercritical fluids. The experimental equipment used to determine the solubility of solids in supercritical solvents is based on the static-analytical method. The equilibrium cell is connected to an HPLC. Therefore, samples of the fluid phase saturated with the solid were taken through a 6-way valve. The experimental data were measured in the range of 9.77 to 23.24 MPa at 312.42 K and correlated with the equation of Méndez-Santiago and Teja with deviations lower than 13%. The experimental densities were measured using a computer-based experimental static-synthetic method coupled to a commercial vibrating tube densimeter Anton Paar in a range of 313 - 363 K and pressures from 1 to 20 MPa. Densities for the binary and ternary mixtures were represented by 5- and 6-parameter empirical equations with average absolute deviations of 0.261%. On each equipment was implemented a wireless computer data acquisition system. In particular, this accomplishment in the static-synthetic apparatus coupled to the vibrating tube densimeter allows the determination of bubble points because variables are monitored quasi-simultaneously; therefore, the region where occur phase transitions from liquid to vapor-liquid.