Anillos Raschig

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Los anillos Raschig son trozos de tubo, aproximadamente iguales en longitud y diámetro, que se utilizan en gran número como lecho de relleno dentro de columnas para destilaciones y otros procesos de ingeniería química. Suelen ser de cerámica o metal y proporcionan una gran superficie dentro del volumen de la columna para la interacción entre los vapores líquidos y gaseosos. Los anillos Raschig llevan el nombre de su inventor, el químico alemán Friedrich Raschig

Historia de los anillos Raschig

En el campo de las separaciones, el anillo de Raschig, ha reinado supremo durante casi un siglo y ha extendido enormemente la capacidad de la industria para purificar sus productos.

Fritz (Friedrich August) Raschig nació en Brandenburgo an der Havel en 1863, el mayor de ocho hermanos. Desde temprana edad, se mostró prometedor en las ciencias naturales y se le animó a crear un laboratorio de química en casa. Después de haber hecho un excelente examen de bachillerato, fue a la universidad para estudiar química en Berlín. Después de un breve periodo de verano en el laboratorio de Bunsen en Heidelberg, obtuvo su doctorado con el químico mineralógico Rammelsberg, y pasó un par de años como su asistente.

Experiencia en la industria y la separación

En 1887 Raschig optó por el sector privado, consiguiendo un trabajo en la fábrica de anilinas y refrescos de Baden (BASF) en Ludwigshaven. Después de tres años vio una emocionante oportunidad de negocio: la preparación de fenol puro y cresol a partir de crudo inglés. Renunció y montó su propio negocio. La producción comenzó en 1891. Sus productos – desinfectantes clave – pronto tuvieron gran demanda como resultado de la epidemia de cólera de Hamburgo de 1893, la Guerra de los Boers y el conflicto chino-japonés – y pronto estaba produciendo un tercio del fenol mundial.

El secreto de su éxito fue la invención de una columna de embalaje exquisitamente simple, pero superior, para las destilaciones: Anillos Raschig, cilindros de cerámica o metal siempre y cuando fueran anchos. Vertidos en gran número en una torre de destilación, los anillos aumentaron enormemente los platos teóricos – promoviendo el contacto entre las fases de vapor y de líquido – al tiempo que minimizaban la retención de las columnas (la cantidad de líquido retenido). Raschig y sus empleados se guardaron la idea para sí mismos durante casi 20 años y no fue hasta 1914 que patentó su invento cuando se rumoreó que el secreto había salido a la luz. Con astucia, empezó a conceder licencias de sus anillos a competidores como BASF.

Trabajó duro, continuando sus estudios de química de nitrógeno y azufre mientras desarrollaba nuevos procesos industriales y nuevos mercados para los productos existentes. Inventó métodos eficientes para la síntesis de fenol, hidroxilamina (el precursor de la caprolactama, el material de partida del nylon) y para la hidracina. Fue también muy activo políticamente, elegido para el consejo de la ciudad de Ludwigshaven y más tarde para el parlamento en Berlín.

Raschig y la primera guerra mundial

La Primera Guerra Mundial, sin embargo, trajo una serie de reveses casi aplastantes. Su hijo mayor fue asesinado en Bélgica. Durante la subsiguiente ocupación francesa del Ruhr, los empleados ferroviarios alemanes escondieron sus dos locomotoras en su fábrica. Cuando esto fue descubierto, Raschig fue multado y sentenciado a cinco años de prisión. Huyó a Heidelberg con su familia, donde trabajó en el laboratorio de su amigo Curtius en la universidad. Pronto fue perdonado y regresó a su negocio, usando su posición política para promover las relaciones franco-alemanas. Perdió dos hijos más antes de que su esposa muriera en 1928, una pérdida que afectó mucho a Raschig. Ya con mala salud, murió de un derrame cerebral en la estación de tren de Duisburgo a finales de ese año.

Uso de los anillos Raschig

Los anillos Raschig son usados en lo que se conoce como empaquetamiento aleatorio, y permitieron a Raschig realizar destilaciones de mucha más eficiencia que sus competidores usando columnas de destilación fraccionada con platos.

En una columna de destilación, el reflujo o vapor condensado baja por la columna, cubriendo las superficies de los anillos, mientras que el vapor de la caldera sube por la columna. A medida que el vapor y el líquido pasan uno al otro en contracorriente en un pequeño espacio, tienden a equilibrarse. Así, el material menos volátil tiende a ir hacia abajo, y el material más volátil hacia arriba.

También se utilizan para dispositivos en los que se ponen en contacto el gas y el líquido con fines de absorción de gas, despojo o reacción química, y como soporte de biopelículas en reactores biológicos.

Los anillos Raschig hechos de vidrio borosilicato se emplean a veces en la manipulación de materiales nucleares. Se utilizan en el interior de recipientes y tanques que contienen soluciones de material fisionable, por ejemplo, soluciones de nitrato de uranilo enriquecido. Allí actúan como absorbedores de neutrones para evitar un accidente de criticidad.

Para más información Classic Kit: Raschig’s rings

• Destilación con arrastre con vapor
• Introducción a la Destilación simple
• Montaje y operación de una destilación fraccionada
• Cromatografía en columna
• Estudio de la fusión y solidificación de una sustancia