Hidrodesmetalización asistida electroquímicamente vía permeación de hidrógeno, de moléculas modelo y extractos porfirínicos contenidos en crudos

Abstract

Se estudió la reactividad del hidrógeno atómico (H●), electroquímicamente adsorbido sobre superficies de negro de Pd, en la conversión de metaloporfirínas modelo (VOTPP y NiTPP) y extractos porfirínicos provenientes de un crudo venezolano; bajo condiciones de reacción óptimas establecidas: densidad de corriente catódica de -1,92 mA.cm-2, presión atmosférica y 25 °C. Estas reacciones se realizaron usando dos (2) medios de reacción: (i) un medio de reacción simple o no emulsificado; donde el sustrato a convertir (moléculas modelo de vanadilo y níquel, y extracto porfirínico proveniente de un crudo venezolano) se disuelve en cloroformo (CHCl3) como solvente y (ii) un medio de reacción emulsificado (O/W; emulsión aceite en agua, tipo normal), donde se evaluaron cuatro (4) condiciones diferentes para la fase dispersante (W), favoreciendo así la transferencia de fase del metal liberado durante la reacción con el H●. Los medios emulsificados (O/W) evaluados son: sustrato+CHCl3/agua desionizada, sustrato+CHCl3/HCl 1x10-5 M, sustrato+CHCl3/HCl 1x10-5 M+EDTA 4x10-4 M y sustrato+CHCl3/EDTA 4x10-4 M. Una vez que éste fue formulado y caracterizado se estudia el efecto del medio emulsificado en las reacciones de desmetalización. Los porcentajes de conversión para las metaloporfirínas modelo y el extracto porfirínico fueron mucho mayores al reaccionar empleando un medio emulsificado (máximos de 38% y 24% respectivamente) que un medio de reacción simple (8,7% y 0% respectivamente). El emplear un medio emulsificado permite fomentar y cuantificar la reacción de desmetalización del complejo porfirínico en el tiempo. Al cuantificar la cantidad de metal libre en la fase dispersante (W), al final de la reacción, se demostró que la ruptura o clivaje de las metaloporfirínas fue efectivo. Para las moléculas modelos evaluadas y el extracto del crudo se reportan porcentajes de desmetalización de 73% y 6% respectivamente, para un tiempo máximo de reacción de seis (6) horas.