¿Qué es el punto eutéctico?

El punto eutéctico representa a la temperatura más baja en la que se puede obtener la máxima cristalización del solvente y el soluto. Otra forma de describir al punto eutéctico, es como la temperatura mínima a la cual se puede fundir una mezcla de sólidos (generalmente, dos sólidos), los cuales poseen una composición fija. Su nombre proviene del griego y traduce algo así como “fusible”.

El punto eutéctico es importante en la extracción sólido-líquido. Imagen de cosmeticlatam

A continuación, definiremos al punto eutéctico y las principales aplicaciones que se le da al punto eutéctico.

Tabla de contenidos

Definición del punto eutéctico

Imaginemos que tenemos una mezcla líquida de dos componentes (A y B, que poseen distintas temperaturas de fusión) y ésta se enfría. Notaremos que comienza a precipitar uno de los sólidos a una temperatura determinada, que corresponde al punto de solidificación. A esta temperatura, coexisten la fase líquida y la fase sólida. Para cada mezcla líquida existe una temperatura de solidificación, en la que dicha mezcla se encuentra en equilibrio con la fase sólida.

Determinando la temperatura de solidificación de una serie de mezclas de composición variable y representándolas frente a la composición de la mezcla, se obtienen las curvas AE y BE de la siguiente figura:

Definición del punto eutéctico gráficamente

Figura 1. Definición del punto eutéctico

Los puntos A y B representan a los componentes puros de la mezcla. La adición de B a A (y viceversa) logra reducir el punto de solidificación del sólido adicionado a lo largo de la curva AE. Las curvas AE y BE representan las condiciones de temperatura, bajo las cuales, mezclas líquidas de composiciones diversas de los componentes A y B se encuentran en equilibrio con A sólido ó B sólido, respectivamente. En el punto E, ambos sólidos se encuentran en equilibrio con la mezcla líquida.

Podemos concluir que sólo existe una temperatura a una presión determinada, en la cual, la fase líquida puede estar en equilibrio con ambos sólidos, siendo el punto E la representación de esta temperatura, que en efecto, es la temperatura más baja donde se congela cualquier mezcla líquida de A y B. Por lo tanto, es el punto de fusión más bajo de cualquier mezcla de A y B sólidos. Al punto E, se le conoce como punto eutéctico.

Basándonos en toda esta teoría, podemos decir que:

El punto eutéctico es un punto que se encuentra dentro del diagrama de fases de una mezcla binaria, y se encuentra definido por una temperatura y una composición determinada. En este punto se puede notar que la fase líquida solidifica, generando dos fases sólidas que cuentan con composiciones diferentes.

En otras palabras, el punto eutéctico es aquel punto que representa el punto de fusión o de vaporización más bajo que los puntos de fusión de los componentes individuales de una mezcla binaria. Tiende a presentarse en mezclas que cuentan con una alta estabilidad en estado líquido y sus componentes tienden a ser insolubles en estado sólido.

Mezcla eutéctica

Podemos definir como una mezcla eutéctica, a la mezcla de sólidos (dos o más, que tengan un enlace metálico), en la cual el punto de fusión es el mínimo posible y todos sus componentes tienden a cristalizar de manera simultánea a partir de la fase líquida.

El ejemplo más común de este tipo de mezcla, es la mezcla para soldar piezas electrónicas que se encuentra compuesta de estaño y plomo, y posee un punto de fusión mucho menor al de sus componentes por separado (183 °C, frente a 232 °C del estaño y 327 °C del plomo).

Aplicaciones del punto eutéctico

Diagrama de fase de una mezcla binaria. Imagen de Wikipedia

Una de las principales aplicaciones que se le puede dar al punto eutéctico, es emplearlo como un criterio para la caracterización de un compuesto por comparación frente a patrones conocidos, de modo, que se pueda recuperar el compuesto principal mediante una reacción química, aún sospechando que este compuesto principal pueda contener trazas de algunos de los reactivos.

Para lograr lo antes descrito, se procede a medir el punto de fusión de una muestra infinitesimal del compuesto y se le compara con valores tabulados de punto de fusión, los cuales, deben estar dentro del rango de temperatura de fusión medidos para la muestra.

El punto eutéctico es muy importantes en la industria farmacéutica, ya que permite anticipar la probabilidad de incompatibilidad entre moléculas de fármacos y excipientes, utilizándose mezclas eutécticas para el diseño de medicamentos.

Cabe destacar, que el punto eutéctico es un concepto importante dentro de la extracción sólido-líquido, ya que cuenta con múltiples aplicaciones industriales en esta área.