Las mallas de doble textura en metales preciosos para aplicaciones industriales

Los metales preciosos han sido ampliamente usados en diversas formas, para catalizar (acelerar) reacciones de tipo industrial. Se utilizaban en forma de scrap (virutas) sobre un soporte de material inerte o sobre una malla en metal precioso, lo cual implicaba una alta pérdida por volatilidad y formación de depósitos en las líneas de proceso. Se introdujo el uso de mallas en tejido plano que disminuyen las mermas de metales preciosos proporcionando una mayor superficie de contacto, pero estas debido a su rigidez y configuración geométrica, fueron superadas por las de tejido multipunto, que además proporcionan mayor área superficial.

El uso de mallas tricotadas de doble textura con metales preciosos se enfoca en aplicaciones en las cuales se requiere una alta superficie activa de contacto y  mayor resistencia a la deformación y ruptura. Con lo anterior se puede incrementar los porcentajes de rendimiento (eficiencia de conversión) y además se pueden soportar altas presiones de operación.

PMGroup de Colombia S.A, fabrica además de mallas en tejido sencillo multipunto, mallas doble textura que incrementan la efectividad y desempeño de sus predecesoras, debido a que se trata de un doble tejido sobre el mismo plano de trabajo que implica un aumento de superficie de contacto en la misma área, aprovechando el espacio abierto entre bucle y bucle.

La producción de cianuro de hidrógeno y ácido nítrico a partir de amoniaco y de aldehídos a partir de alcoholes, por ejemplo, requiere el uso de catalizadores en aleaciones de platino y plata respectivamente, ubicados en reactores que operan a presiones entre la atmosférica y 9 atm. PMGroup de Colombia está en la capacidad de elaborar mallas según los requerimientos de cada cliente de acuerdo con las condiciones de proceso de sus reactores, y en el caso de ácido nítrico produce mallas en aleaciones de platino con contenido de paladio, para reducir las emisiones de NOx y así cumplir con las regulaciones medioambientales.

La presencia de un mayor número de hilos por área se contrarresta con el uso de diámetros más pequeños conservando la carga neta de catalizador y aumentando la eficiencia de conversión debido a mayor área superficial, con menor oportunidad de inactivación del material. La estructura catalizadora resultante posee una mayor superficie específica disponible para la reacción, flexible pero de gran resistencia a la deformación y al daño por choque térmico y con una menor tendencia a la pérdida de material, además se pueden conformar PAD´s que duplican el área superficial de contacto versus un PAD de mallas sencillas de tejido tricotado.

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Jarabes simples, saturados

Debido a su predominio como vehículos de la solución, consideraremos algunas de las calidades especiales de jarabes. Un jarabe es una solución concentrada o casi saturada de sacarosa en agua. Un jarabe simple contiene solamente sacarosa y agua purificada (por ejemplo jarabe USP). Los jarabes que contienen las sustancias de sabor agradable se conocen como jarabes saborizantes (por ejemplo jarabe de cereza, jarabe de acacia, etc. ). Los jarabes medicinales son aquéllos a los que se les han agregado compuestos terapéuticos ( por ejemplo jarabe de Guaifenesin).

El jarabe, USP contiene 850 g de sacarosa y 450 ml de agua en cada litro de jarabe. Aunque muy concentrada, la solución no es saturada. Dado que 1 g de sacarosa se disuelve en 0.5 ml de agua, sólo 425 ml de agua serían suficientes para disolver 850 g de sacarosa. Este leve exceso de agua realza la estabilidad del jarabe sobre una gama de temperaturas, permitiendo la conservación en cámara frigorífica sin la cristalización.

La alta solubilidad de la sacarosa indica un alto grado de hidratación o de puentes de hidrógeno entre la sacarosa y el agua. Esta asociación limita la asociación posterior entre el agua y los solutos adicionales. Por lo tanto, los jarabes tienen un poder solvente menor y esto puede ser un problema.

PRESERVACIÓN DE JARABES
El jarabe USP se encuentra protegido contra la contaminación bacteriana en virtud de su alta concentración del soluto. Sin embargo, jarabes más diluidos constituyen buenos medios para el crecimiento microbiano y requieren la adición de conservadores. Los jarabes industriales formulados contienen a menudo ingredientes para mejorar la solubilidad, estabilidad, gusto o aspecto y que también contribuyan a la preservación del producto. Es necesario, de un punto de vista económico, considerar la aditividad de los efectos conservadores de ingredientes tales como el alcohol, la glicerina, el propilenglicol y otros sólidos disueltos. El jarabe USP, teniendo una gravedad específica de 1.313 y una concentración de 85% w/v es una solución al 65% w/w. Este 65% en peso es la cantidad mínima de sacarosa que preservará el jarabe neutral. Si uno desea formular un jarabe que contenga menos sacarosa, la cantidad de alcohol u otros conservadores, puede ser estimado considerando el equivalente en jarabe USP y el equivalente en agua libre. Se puede asumir que el agua libre es preservada por 18% de alcohol.

Para calcular el equivalente de agua libre, el volumen ocupado por la sacarosa, el volumen preservado por la sacarosa y el volumen ocupado y/o preservado por otros añadidos, se deben restar del volumen total de la preparación. En jarabe USP, 850 g de sacarosa ocupan un volumen aparente de 550 ml; por lo tanto cada gramo de sacarosa ocupa 550/850 ó bien 0.647 ml. Si 850 g de sacarosa preservan 450 ml de agua, entonces cada gramo de sacarosa preserva 450/850 = 0.53 ml de agua.

Ejercicio:

¿Cuánto alcohol USP se requiere para preservar 1L de jarabe que contiene 500 g de sacarosa?
Volumen preservado por la sacarosa = 500 g x 0.53 ml/g = 265 ml
Volumen ocupado por la sucrose = 500 g x 0.647 ml/g = 324 ml
Equivalente de agua libre = 1000 ml - 265 ml - 324 ml = 411 ml
Volumen de alcohol requerido para preservar el producto: 411 ml x 18% = 74 ml
74 ml de alcohol absoluto ÷ 95% = 78 ml de alcohol USP
Si existen otros sólidos disueltos, se sustrae su volumen (normalmente estimado) del volumen de agua libre. Si hay glicerina presente, su volumen preserva un volumen igual de agua libre. El propilenglicol se considera equivalente al etanol.

PREPARACIÓN DE JARABES
Los jarabes se deben preparar cuidadosamente en equipo limpio para prevenir contaminaciones. Se pueden utilizar tres métodos para preparar jarabes :

· Disolución con calor
· Agitación sin calor
· Percolado

Aunque el método caliente es el más rápido, no es aplicable a jarabes cuyos ingredientes son termolábiles o volátiles. Cuando se emplea calor, la temperatura debe ser controlada cuidadosamente para evitar la descomposición y el oscurecimiento del jarabe (caramelización).

Los jarabes pueden ser preparados con otros azúcares, no sólo con sacarosa (glucosa, fructosa), con polioles no provenientes de azúcares (sorbitol, glicerina, propilenglicol y manitol), o con edulcorantes artificiales no nutritivos (aspartame, sacarina) que se utilizan cuando se requiere una reducción en el contenido calórico o glucogénico, por ejemplo en el caso de enfermos de diabéticos. Los Endulzantes no nutritivos no imparten la viscosidad característica de los jarabes por lo que requieren de la adición de otros ingredientes como metilcelulosa para ajustar la viscosidad. A pesar de que los polioles son menos dulces que la sacarosa, tienen la ventaja de proveer una viscosidad favorable y reducen las probabilidades de que la tapa del frasco de jarabe se “trabe” (cosa que ocurre al cristalizarse la sacarosa) y en algunos casos actúan como co-solventes y conservadores. Existe una solución comercial de sorbitol al 70% que se usa principalmente como vehículo.