Determinación experimental de las solubilidades de fosfato y gluconato de calcio en agua en presencia de dióxido de carbono comprimido

Abstract

El calcio es un mineral esencial para el organismo humano, clave en la formación ósea, la contracción muscular y la coagulación sanguínea. Sin embargo, muchas sales de calcio empleadas como suplementos presentan baja solubilidad en agua, lo que limita su biodisponibilidad y absorción intestinal. Para superar esta restricción, se ha propuesto el uso de dióxido de carbono (CO₂) comprimido como agente para incrementar la solubilidad de estas sales en fase acuosa y, posteriormente, mediante la expansión de la solución saturada, favorecer la formación de micropartículas que mejoren su dispersión. En este contexto, la determinación de la solubilidad en presencia de CO₂ constituye una etapa fundamental del proceso. En este estudio se determinaron experimentalmente las solubilidades de fosfato, gluconato y una mezcla carbonato:gluconato de calcio en agua con CO₂ comprimido, evaluando temperaturas entre 15 y 50 °C y presiones entre 0 y 117 bar. El fosfato de calcio, insoluble en condiciones estándar, alcanzó una solubilidad de 2.2 g/L a 48.5 °C y 6.9 bar. El gluconato de calcio incrementó su solubilidad en 50 %, llegando a 45 g/L a 17.4 °C y 17.2 bar. La mezcla redujo en 48 % la presión requerida para solubilizar el carbonato, aunque con menor estabilidad. El análisis económico evidenció la viabilidad de un proceso piloto, con inversión de 151,000 USD, retornos estimados entre 1.3 y 1.6 años y una TIR de hasta 268.1 %, superior a la tasa de descuento del 19.75 %.