Producción de Rongalita en un aparato de la capa vórtex

En artículos anteriores, hablamos sobre las capacidades del aparato de la capa vórtex en términos de triturar, mezclar y activar varias sustancias. Pero el aparato también se puede utilizar para el flujo y la aceleración de reacciones químicas. Una de esas reacciones es la reducción de bisulfito de sodio en la producción de rongalita.

¿Qué es Rongalita y dónde se utiliza?

Rongalita es una sustancia química, la sal sódica del ácido rongalítico, que no existe en forma libre. En condiciones normales, la rongalita se encuentra en estado cristalino, tiene un color blanco y es fácilmente soluble en agua. Pero no se disuelve en benceno, éter y etanol. La especificidad de la aplicación industrial de rongalita se debe a sus buenas propiedades reductoras.

Entonces, la rongalita se usa:

• para blanquear diversos materiales, incluidos tejidos;
• como agente regenerador, por ejemplo, en la composición de cosméticos al eliminar los tintes del cabello;
• como antioxidante en productos farmacéuticos;
• en la producción de caucho sintético.

Producción de Rongalita – tecnologías básicas

Existen muchos métodos para la producción de rongalita, y todos ellos están asociados con transformaciones químicas complejas. Entre ellos:

1. La interacción del formaldehído con zinc y dióxido de azufre en un medio acuoso, después de lo cual la mezcla de reacción se trata con zinc e hidróxido de sodio.
2. Hidrogenación de oximetil-sulfonato en presencia de un catalizador (níquel) a 120 presión atmosférica y 50 grados centígrados.
3. Reducción catódica de la sal de zinc del ácido oximetilsulfínico para formar sulfoxilato de formaldehído de zinc, que luego se trata con hidróxido de sodio.

Todos estos métodos para la producción de rongalita se distinguen por una larga duración del proceso y un bajo rendimiento del producto objetivo.  

La producción de rongalita mediante la reducción de bisulfito de sodio con zinc en presencia de formaldehído parece más prometedora. A esto le sigue la neutralización, filtración, evaporación y cristalización. El rendimiento del producto terminado con esta tecnología puede alcanzar el 80-90%. Y el proceso puede acelerarse si el aparato de la capa vórtex se utiliza como reactor.

Aparato de la capa vórtex como reactor químico

El funcionamiento del aparato de la capa vórtex se basa en un campo electromagnético giratorio, que es creado por el devanado inductor. Si se coloca una cámara de trabajo hecha de un material no magnético en este campo, y la cámara en sí está llena de partículas ferromagnéticas en forma de aguja, entonces las partículas comienzan a moverse a lo largo de trayectorias complejas. Esto se verá facilitado por las constantes colisiones de partículas entre sí, con las paredes de la cámara de trabajo y con la sustancia procesada. En este caso, surgen procesos físicos y químicos en la cámara de trabajo que pueden intensificar el curso de las reacciones químicas (magnetostricción de partículas ferromagnéticas, electrólisis, vibraciones acústicas, mezcla intensiva, etc.). Su efecto acumulativo conduce al hecho de que las reacciones químicas, que en condiciones normales duran decenas de minutos y horas, avanzan mucho más rápido, en segundos y decenas de segundos. 

Por ejemplo, la primera etapa para obtener rongalita implica cargar agua y polvo de zinc en el reactor. Para obtener una pulpa de zinc, se recomienda agitar durante quince minutos. En el aparato de la capa vórtex, se puede obtener una suspensión de zinc homogénea en tan solo unos segundos. La reacción de reducción del bisulfito de sodio, que se agrega al reactor después de recibir la pulpa de zinc, también avanza mucho más rápido. 

Así, el uso de aparatos de la capa vórtex como reactores químicos permite intensificar los procesos de producción de rongalita. Al mismo tiempo, el aparato en sí tiene dimensiones compactas, se puede usar en un laboratorio y no consume mucha energía (no más de 4.5-10 kW, según el modelo).