Síntesis de hidróxido de benzalconio mediante una reacción de intercambio iónico

Abstract

El propósito de esta tesis es obtener de manera óptima y mediante una síntesis química sencilla el producto conocido como Hidróxido de Benzalconio, el cual es un buen precursor para la creación de una diversa variedad de desinfectantes de gran espectro bactericida. La obtención de estos desinfectantes sería sencilla mediante una reacción ácido-base entre el Hidróxido de Benzalconio y un ácido orgánico, se obtendrían desinfectantes como por ejemplo el Citrato de Benzalconio (mediante una reacción con ácido cítrico), el Lactato de Benzalconio (mediante una reacción con ácido láctico), el Propionato de Benzalconio (mediante una reacción con ácido propiónico), entre otros. Este trabajo se desarrolló a nivel de laboratorio, en la empresa Industrias DQ SAC, en donde se llevaron a cabo 9 pruebas experimentales para la síntesis de Hidróxido de Benzalconio, en las cuales se controlaron los valores de las variables de mayor implicancia en el proceso (Temperatura, Velocidad de agitación, Volumen de Solvente y Tiempo de agitación), con el objetivo de ver con que combinación de estas variables se obtiene un mayor porcentaje de conversión. Los productos de dicha reacción fueron analizados en el laboratorio de control de calidad de la empresa Industrias DQ SAC, mediante métodos de análisis volumétricos para la determinación de la composición de las materias principales en los productos (Hidróxido de Benzalconio y Cloruro de Potasio) y análisis físicos para la determinación de la cantidad de materia volátil presente en el producto principal (Hidróxido de Benzalconio disuelto en etanol). Una vez obtenido el resultado mediante análisis para las 9 pruebas realizadas se utilizó el método estadístico de Taguchi (con 4 variables de 3 factores cada uno) para determinar los valores óptimos para este proceso.

The purpose of this thesis is to obtain optimally and through a simple chemical synthesis the product known as Benzalkonium Hydroxide, which is a good precursor for the creation of a diverse variety of disinfectants with a wide bactericidal spectrum. Obtaining these disinfectants would be simple through an acid-base reaction between Benzalkonium Hydroxide and an organic acid, disinfectants such as Benzalkonium Citrate (through a reaction with citric acid), Benzalkonium Lactate (through a reaction with lactic acid), Benzalkonium Propionate (through a reaction with propionic acid), among others. This work was developed at the laboratory level, in the company Industrias DQ SAC, where 9 experimental tests were carried out for the synthesis of Benzalkonium Hydroxide, in which the values of the variables of greatest implication in the process were controlled (Temperature, Stirring Speed, Volume of Solvent and Stirring Time), in order to see with which combination of these variables a higher percentage of conversion is obtained. The products of this reaction were analyzed in the quality control laboratory of the company Industrias DQ SAC, using volumetric analysis methods to determine the composition of the main materials in the products (Benzalkonium Hydroxide and Potassium Chloride) and analysis physicists to determine the amount of volatile matter present in the main product (Benzalkonium Hydroxide dissolved in ethanol). Once the result was obtained through analysis for the 9 tests carried out, the Taguchi statistical method (with 4 variables of 3 factors each) was used to determine the optimal values for this process.