Resolviendo el problema: el vapor orgánico induce la disolución de sales moleculares

Desde hace mucho tiempo se sabe que cuando la sal se mantiene en un ambiente húmedo, absorbe agua, disolviendo parte de la sal y haciendo que se aglutine. Ahora, investigadores de Japón han descubierto que el vapor de agua no es el único agente que puede hacer esto.

En un estudio que aparece en Avances RSCinvestigadores del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio han revelado que los vapores orgánicos pueden desencadenar la disolución de sales moleculares de forma similar al vapor de agua.

Este hallazgo podría tener aplicaciones para la limpieza de contaminantes en interiores. Los compuestos orgánicos volátiles (COV) son sustancias químicas orgánicas que existen como vapores a temperatura ambiente. Las concentraciones más altas de COV se encuentran en interiores y algunos son dañinos para la salud humana y el medio ambiente. Estos compuestos se pueden eliminar mediante varios métodos, pero hasta la fecha no se ha investigado la eliminación mediante un fenómeno conocido como delicuescencia orgánica.

«La delicuescencia se ha utilizado para recolectar vapor de agua atmosférico, pero hasta donde sabemos, aún no se ha informado sobre la delicuescencia inducida por vapor orgánico», dice el autor principal del estudio, Kazuyuki Ishii. «Investigamos este fenómeno utilizando varias sales moleculares sólidas que responden a los vapores orgánicos al sufrir cambios de sólido a líquido».

La delicuescencia es el proceso por el cual un sólido se convierte en líquido como resultado de absorber suficiente humedad del aire para disolverse en una solución acuosa. Esto se ha informado para una serie de productos químicos, incluido el cloruro de calcio (CaCl₂), que crean espontáneamente soluciones acuosas en condiciones húmedas. El simple aumento de la humedad ambiental puede inducir la delicuescencia (observada como el cambio de sólido a líquido) para algunos productos químicos solubles en agua, sin calentar ni agregar líquido. CaCl₂por ejemplo, se ha utilizado como desecante químico (es decir, una sustancia absorbente de agua utilizada para inducir o mantener la sequedad).

«Utilizamos CaCl₂ polvo en un experimento de control típico, en el que claramente cambió a una solución acuosa a través de la delicuescencia inducida por el vapor de agua», explica Kyoko Enomoto, autor principal. «Los cambios que observamos en las sales moleculares en presencia de un vapor orgánico fueron similares a los resultados de ese experimento de control en condiciones equivalentes».

Los investigadores observaron que las sales moleculares cambiaban de sólidas a líquidas cuando los químicos como el cloroformo (CHCl₃) se utilizaron como disolventes orgánicos.

«Descubrimos que la delicuescencia orgánica no es rara; en cambio, se pueden diseñar respuestas delicuescentes orgánicas adecuadas a los COV en función de la regla general ‘lo similar se disuelve'», explica Ishii.

Existe una necesidad apremiante de eliminar los COV de los ambientes interiores utilizando solventes orgánicos, particularmente las instalaciones industriales que usan grandes cantidades. Sobre la base de la eficacia de CaCl₂ como desecante químico para recolectar vapor de agua atmosférico, los resultados de este estudio ofrecen un método prometedor para desarrollar agentes para capturar COV.