Recuperación de disolventes

G.Patton

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Introducción
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En la síntesis de la mefedrona (4-MMC) y otras sustancias psicoactivas se utilizan en diferentes etapas (síntesis y purificación) distintos disolventes, que no entran en reacción química. Permanecen en la misma forma que antes de la síntesis. Sin embargo, se mezclan con la suciedad, y su uso sin una limpieza significativa (regeneración) en las próximas síntesis es imposible. La proporción de estos disolventes en los residuos ronda el 50%. Casi todos estos disolventes pueden restaurarse y reutilizarse. Laregeneración puede reducir los riesgos.
- Algunos disolventes están controlados por los gobiernos (la acetona, por ejemplo) y es mejor no volver a comprarlos. Los que no están controlados, tampoco merece la pena volver a comprarlos.
- Reducción de residuos. Cada 5 kg de mefedrona generan hasta ~ 75 kg de residuos (en realidad más con el agua), reducir esta cifra a la mitad también da un plus de seguridad.

En general, si usted está seriamente en la síntesis de mefedrona, es necesario tener en cuenta este tema. Hablaremos aquí de la regeneración de los disolventes que utilizamos, a saber
1. Alcohol isopropílico (IPA)
2. Diclorometano (DCM)
3. Acetona
4. Ortoxileno (sustituto menos inocuo del benceno y el tolueno)
6. Benceno

No será posible regenerar el 100% de los disolventes. Pero reducir las compras 10 veces (si se regenera el 90%) también es una tarea muy correcta y práctica.

1. IPA
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Se genera una gran cantidad de residuos de IPA como resultado de la purificación de productos utilizando IPA. El IPA también se utiliza para lavar un producto sólido. Por ejemplo, después de la solidificación, cuando el uso de acetona no es muy bueno ya que reacciona con el ácido restante, coloreando el producto con todos los colores del arco iris. Después de la purificación de la mefedrona, el IPA se presenta principalmente en forma de mezcla con agua (que el IPA ayuda a expulsar de la mezcla).
En primer lugar, recomiendo destilar IPA, punto de ebullición 82,5 °C. Si no necesita IPA muy puro, o está seguro de que no contiene contaminación, puede realizar las siguientes acciones sin necesidad de destilar.

Esta mezcla de agua e IPA se regenera de forma muy sencilla: se vierten cloruros de calcio (anhidro), que se vende en cualquier tienda de productos químicos sin problemas, a razón de 1 kg de CaCl2 por cada 10 litros de la mezcla y se mezcla bien (puede hacerse agitando). Se cierra bien el recipiente con el IPA y se mete en el congelador (durante la noche), ya que la toma de agua del IPA es mejor en frío. Tras 6-8 h, se saca la mezcla del congelador, mientras el cloruro cálcico se "congela" formando una masa densa. Se filtra el IPA seco del sedimento. Los últimos 5-10 % de IPA son turbios (contienen CaCl2 en suspensión), la solución puede escurrirse cuidadosamente o filtrarse en un embudo a través de un filtro de papel normal. Las impurezas que se encuentran en este IPA (como residuos de DCM o acetona) no afectan al rendimiento del IPA en posteriores limpiezas. Teniendo en cuenta que el IPA se consume más que todos los demás disolventes (hasta 33 litros por 5 kg de mefedrona), ésta es la recuperación más eficaz.

2. DCM
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La recuperación de DCM (CH2Cl2) es más difícil debido a las duras medidas de seguridad. El hecho es que durante la destilación del DCM con agua, el DCM es parcialmente oxidado por el oxígeno atmosférico, formando un gas bastante tóxico - el formaldehído. Si alguien no lo sabe, este es el principal "factor perjudicial" del alcohol metílico, que se descompone en un cuerpo a este compuesto, que es responsable de todos los envenenamientos. Por lo tanto, el trabajo con la destilación de DCM debe llevarse a cabo estrictamente en un sistema cerrado, la salida del condensador debe hacerse directamente en la campana o sacar la sonda con buena velocidad de succión.
DCM contaminado se vierte en un matraz de destilación y se hierve. El DCM hierve a 40 °C y su azótropo con agua a 38 °C. Hierve violentamente, con "explosiones", por lo que no hay que verter más de medio o 1/3 de volumen de matraz de rb. También te aconsejo que utilices fichas de ebullición, como tazas de porcelana rotas, azulejos rotos. A medida que la mezcla se evapora, la temperatura de la mezcla sube muy rápido, se añaden nuevas porciones de DCM sucio, se concentran las contaminaciones, aproximadamente 1/10 del DCM se queda con esta suciedad en el matraz de evaporación. A continuación, se drena, y el matraz, en una máscara de gas (!), se lava con algunos restos de acetona o/y IPA, se utilizan ciruelas. Así, se obtiene hasta un 80-90 % de DCM, que es un disolvente bastante difícil de conseguir, e incluso pesado (1,3 kg por litro).

El DСM secundario resultante es gris, a veces incluso amarillento, lo que no interfiere con su uso de nuevo. Contiene agua, que tampoco interfiere porque todos los procesos que implican DСM también incluyen soluciones acuosas. DCM debe ser lavado después de la destilación de los restos de IPA (esto sucede) y formaldehído.

Se hace así: DCM se vierte en el matraz (reactor), la misma cantidad de agua destilada, la mezcla se agita, la solución se divide en capas, la capa de DCM se drena. Con la misma agua se pueden lavar 3-4 lotes de DCM, los restos de formaldehído e IPA son perfectamente solubles en agua, y durante la separación permanecen en la capa de agua, que se desecha después de todos los lavados. Y el DCM, que representa hasta 1/3 del peso de los reactivos difíciles de encontrar, está listo para salir de nuevo.

Si se obtiene una mezcla de DСM, IPA, agua y contaminaciones como resultado de la acidificación en DСM e IPA, entonces sólo el DСM saldrá correctamente. Para lograr esto, la mezcla se llena con agua, aproximadamente 70-80% del volumen total de la mezcla. Luego se separa, quedando solo el DСM con suciedad "propia" (bueno, casi con trazas de IPA), y se separan el IPA, el agua y la suciedad hidrosoluble. A continuación se destila el DСM como en el caso anterior y se lava 2-3 veces con agua para eliminar restos de IPA que interferirán en el uso posterior del DCM. Es posible extraer IPA de la solución de Agua con IPA (aproximadamente 30% IPA) mediante varias destilaciones sucesivas (2-3 veces), enriqueciendo consistentemente el contenido porcentual de IPA. Al mismo tiempo, una parte significativa del IPA se pierde, incluso si decide confundirse con tal destilación. DСM es un reactivo mucho más valioso, y tiene sentido aislarlo incluso con un procedimiento tan algo más complicado. Además, IPA con agua puede ser drenado al alcantarillado, mientras que DСM es altamente desaconsejado porque separándose del agua en el alcantarillado, (como un líquido inmiscible más pesado) se acumula en algunas cavidades; DCM corroe el plástico y el caucho, esta acción puede conducir a accidentes en las alcantarillas, lo que puede indicar la ubicación de su laboratorio. Simplemente, regenérelo o viértalo en botes y utilícelo.

3. Acetona
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La acetona es un disolvente muy caprichoso para la regeneración. El agua, que se disuelve con acetona, se elimina con gran dificultad. Es más fácil con las contaminaciones orgánicas, la acetona se purifica por destilación como DCM. Si hay algunos otros disolventes se disuelven en acetona, se evapora de la solución contaminada sin agua. Además, a medida que se añaden las siguientes porciones de acetona sucia, la temperatura de la mezcla aumenta, y a una temperatura superior a 75-80 °C, la evaporación debe detenerse, dejando un poco de acetona con el residuo sucio. No es necesario secar y aclarar la acetona destilada.
El problema es que de esta forma se consigue regenerar la acetona sólo 2-3 veces (según la experiencia). La acetona se utiliza como disolvente de lavado para la mefedrona húmeda con restos de IPA o DCM, por ejemplo. Estos disolventes se evaporan junto con la acetona, sus puntos de ebullición son cercanos, y se evaporan con agua (a diferencia de la acetona), que no se puede eliminar de esta mezcla con ningún cloruro de calcio u otro agente seco. Tras 2-3 destilaciones, dicha acetona-IPA se desecha para lavar la cristalería. Es posible alargar la vida de la acetona secundaria secando la mefedrona antes de lavarla con acetona. Este procedimiento no es óptimo porque requiere mucho tiempo. La mefedrona se seca durante bastante tiempo después de la limpieza con IPA, especialmente en el caso de productos no muy limpios.

Pequeñas cantidades de IPA no impiden que la acetona lave un producto, especialmente en forma de hielo. El agua puede eliminarse mediante ayudas de destilación sobre pentóxido de fósforo P2O5; Se seca la acetona con potasa anhidra (aproximadamente un 5% en peso de acetona) se calienta durante varias horas con reflujo, se vierte en otro matraz y se destila sobre agente desecante fresco; El punto de ebullición de la acetona es de 56,2 °C.
Elsodio metálico y los álcalis no son adecuados para secar la acetona.

4. Ortoxileno
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El ortoxileno es un disolvente inmerecidamente "olvidado". Tiene muchas propiedades valiosas. No es tan tóxico, cancerígeno ni volátil (pb 144 °C) como el benceno o el tolueno. Los valores de tiempo y temperatura de síntesis son similares con el disolvente benceno (ya comprobado). O-xileno, casi inmiscible con agua (0,014%). La mezcla azeotrópica de o-xileno con agua hierve a 92 °C y contiene un 64,25% de o-xileno y un 35,75% de agua. Así, la regeneración del xileno tiene el siguiente aspecto
Se vierten 2/3 de xileno y 1/3 de agua destilada en el matraz de fondo redondo [llenar la mitad del volumen con el matraz]. La mezcla hierve, como debe ser para un disolvente de alto punto de ebullición, lenta y gradualmente, el agua de la capa baja da chorros de vapor que atraviesan la capa superior de xileno. Esto forma un tapón de espuma, que puede aspirar la suciedad hacia el condensador de reflujo. Se debe verter medio volumen al del matraz y añadir virutas hirviendo para evitar la formación de espuma. Se forman dos capas a la vez en el matraz receptor, la capa inferior es agua (se vierte), el xileno se lava adicionalmente con agua para purificarlo porque entran algunos contaminantes en el matraz receptor (aparentemente debido al alto punto de ebullición del azeótropo). El xilenoes casi inmiscible con el agua, por lo que no es necesario secar el producto regenerado.

5. Éter dietílicoNslYmL1oPH

Extremadamente inflamable; los vapores forman mezclas explosivas con el aire. Los vapores son aproximadamente 2,6 veces más pesados que el aire y pueden esparcirse por la superficie de la mesa de trabajo. Por lo tanto, es necesario asegurarse de que en las proximidades (hasta 1 m) del lugar de trabajo con éter, todos los quemadores de gas estén apagados, y las estufas eléctricas con espiral abierta estén desconectadas de la red eléctrica. Durante el almacenamiento de éter dietílico bajo la acción de la luz y el oxígeno atmosférico, se forman en él compuestos explosivos de peróxido y acetaldehído. Los compuestos de peróxido son la causa de explosiones extremadamente violentas, especialmente cuando se intenta destilar éter hasta sequedad. Se han propuesto muchas reacciones para la detección de peróxido en éter dietílico. El éter se lava con una solución de NaOH al 5% y agua, y se seca durante 24 h sobre CaCl2 anhidro (150-200 g de CaCl2 por 1 litro de éter). A continuación, se filtra el CaCl2 en un papel de filtro grande y se recoge el éter en un frasco de vidrio oscuro. El frasco se cierra herméticamente con un tapón de corcho y se introduce en él un tubo de cloruro cálcico lleno de CaCl2, doblado en ángulo agudo. A continuación, una vez abierto el matraz, se introduce brevemente alambre de sodio en el éter, a razón de 5 g por 1 litro de éter.

Al cabo de 24 horas, cuando ya no se emiten burbujas de hidrógeno, se añaden otros 3 g de alambre de sodio por 1 litro de éter, y al cabo de 12 horas se vierte el éter en un matraz de destilación y se destila sobre alambre de sodio. El recipiente debe protegerse con un tubo de cloruro cálcico con CaCl2. El destilado (punto de ebullición 34,6 °C) se recoge en un frasco de vidrio oscuro que, tras añadir 1 g de alambre de sodio por 1 litro de éter, se cierra con un tapón de corcho con un tubo de cloruro cálcico y se guarda en un lugar frío y oscuro. Si la superficie del alambre ha cambiado mucho y vuelven a desprenderse burbujas de hidrógeno al añadir el alambre, entonces debe filtrarse el éter en otro matraz y añadirse otra porción de alambre de sodio.

Una forma cómoda y muy eficaz de purificar el éter dietílico de peróxidos y al mismo tiempo de la humedad es pasar el éter por una columna con Al2O3 activo. Columnas con una altura de 60-80 cm y un diámetro de 2-4 cm, rellenas con 82 g de Al2O3, son suficientes para purificar 700 ml de éter que contenga una cantidad significativa de compuestos de peróxido. El Al2O3 residual puede regenerarse fácilmente si se hace pasar una solución acuosa acidificada al 50% de FeSO4. 7H2O se hace pasar por la columna, se lava con agua, se seca y se activa térmicamente a 400-450 °C.

El éter absoluto es un líquido altamente higroscópico.
Elgrado de absorción de humedad por el éter durante su almacenamiento puede determinarse por el color azulado del polvo blanco anhidro de CuSO4 cuando se introduce en éter (se forma un hidrato coloreado CuSO4.5H2O).

6. Benceno
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El benceno y sus homólogos, el tolueno y los xilenos, se utilizan ampliamente como disolventes y medios de secado azeotrópicos. El benceno debe manipularse con equipos de seguridad especiales debido a su inflamabilidad y toxicidad, así como a la formación de mezclas explosivas con el aire. El vapor de benceno con exposición repetida altera el funcionamiento normal de los órganos hematopoyéticos; en estado líquido, el benceno se absorbe fuertemente a través de la piel y la irrita. El benceno forma una mezcla azeotrópica con el agua (8,83 % en peso, pb 69,25 °C). Por ello, antes de la destilación, el benceno húmedo se hierve con un aparato Dean-Stark y el agua se destila casi por completo. El secado adicional del benceno destilado suele realizarse con CaCl2 calcinado (durante 2-3 días) y alambre de sodio. Durante la destilación hay que tener cuidado de que el benceno destilado no cristalice en un condensador (Tm 5,5 °C).

El benceno técnico contiene hasta un 0,05% en peso de tiofeno, que no puede separarse del benceno ni por destilación fraccionada ni por cristalización (congelación). El tiofeno en benceno se detecta del siguiente modo: se agita una solución de 10 mg de isatina en 10 ml de H2SO4 conc. con 3 ml de benceno. En presencia de tiofeno, la capa de ácido sulfúrico se vuelve azul verdoso. El benceno se purifica a partir del tiofeno mediante extracción repetida con H2SO4 concentrado. Para 1 litro de benceno, se toman 80 ml de ácido. La purificación se lleva a cabo hasta conseguir un color amarillo tenue del ácido. Tras la separación de la capa ácida, se lava el benceno con agua, después con una solución de Na2CO3 al 10% y de nuevo con agua, tras lo cual se destila el benceno. Un método más eficaz y sencillo para eliminar el tiofeno del benceno es hervir 1 litro de benceno con 100 g de níquel Raney en un matraz a reflujo durante 15-30 minutos. Otra forma de purificar el benceno a partir del tiofeno es cristalizarlo fraccionadamente a partir de alcohol etílico. Una solución saturada de benceno en alcohol se enfría a unos -15 °C, el benceno sólido se filtra rápidamente y se destila.
Benceno a partir de benzoato sódico

Conclusión

La recuperación de cada disolvente individual es económicamente beneficiosa. La separación de mezclas de distintos disolventes por fracciones es mucho más complicada. Para que la regeneración tenga éxito, es mejor elegir formas de síntesis para utilizar los disolventes que no los mezclen entre sí. Actualmente, el proceso que termina con la acidificación con ácido clorhídrico con la selección y lavado de la fracción acuosa parece el más sensato. La primera limpieza de la solución del producto utiliza DCM, después hay que utilizar la ebullición con IPA y, por último, lavar el producto final con acetona. Enconclusión, la limpieza con tres disolventes diferentes que no se mezclan entre sí durante el uso (especialmente si el producto se seca después de la limpieza en IPA) garantiza una buena pureza del producto y la posibilidad de recuperar una parte significativa de los disolventes.
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ACAB

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Si destilo acetona a unos 58°C, ¿qué pureza puedo esperar? ¿Todavía tengo que secar el destilado con carbonato potásico? Las impurezas deben ser orgánicas y tener una coloración entre amarillo y marrón oscuro que desaparezca por completo.

Destilo IPA a unos 82°C y seco el destilado con sulfato de magnesio. ¿Qué pureza puedo esperar en este caso? Las impurezas deben ser orgánicas y tener una coloración entre amarillo y marrón oscuro que desaparezca por completo.

Luego una pregunta general sobre los disolventes, ¿puedo utilizar etanol desnaturalizado? ¿Puedo reutilizarlo de la misma manera?
 

G.Patton

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Depende de tu habilidad y de la calidad de las manipulaciones, puedes obtener disolventes con una pureza superior al 99%.
Sí, pero hay que secarlo con CaCl2 anhidro o CuSO4.
Sí, pero recomiendo CaCl2. Lee sobre desecantes aquí.
 
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ACAB

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Vale, muchas gracias y disculpe que ahora tenga que formular mi pregunta con más precisión y también tenga que elaborarla un poco más.
Principalmente se deben utilizar disolventes anhidros, pero por supuesto estos también deben estar libres de impurezas en la medida de lo posible. No se mezclan disolventes y si es así, entonces más bien sólo acetona en isopropanol en lugar de viceversa.
La acetona, que se utilizará principalmente para limpiar el producto, estará contaminada con subproductos de síntesis y también contendrá agua, procedente del aclarado, etc.....
Se destilaría a una temperatura de cabeza en una columna empaquetada de 30 cm de unos 58°C y después se secaría con carbonato potásico en el congelador. No se haría nada más, no habría más manipulaciones. ¿Sería esto suficiente para reutilizar la acetona para limpiar el producto? Debería estar limpio y lo más seco posible. ¿Aproximadamente cuán pura podría ser la acetona y por qué sólo es posible destilarla así 2-3 veces?
El isopropanol, que se utilizará como disolvente para la síntesis y para la salazón al final, también estará contaminado con subproductos de la síntesis y además contendrá agua adicional. El proceso de recuperación sería tal que, tras la destilación de la acetona, el isopropanol simplemente se añadiría al sumidero y, a continuación, continuaría la destilación a una temperatura de cabeza de unos 82ºC. A continuación, se secaría en el congelador con sulfato de magnesio. De nuevo, ninguna otra manipulación. ¿Sería esto suficiente para obtener un isopropanol limpio y seco con una pureza del 99+%?
Con la acetona, la temperatura de cabeza sube y baja en cuanto empieza/finaliza la destilación, con el isopropanol, entonces se descarta la alimentación de <82°C y se para la destilación a 85°C y más.
Gracias, me haré con uno de estos.
El uso de un desecante diferente no es un problema, si me permite eliminar el agua de manera más eficaz que se implementará. Sólo había leído antes sobre los otros dos.
 

halohydrin

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Pues bien, algunos disolventes forman azeótropos con el agua y puede ser bastante molesto tratar con ellos. La acetona no forma azeótropos con el agua, por lo que se puede destilar con un agente desecante y después secarla con MgSO4, etc. Pero el isopropanol forma un azeótropo 7:3 con el agua que hierve a 80,4ºC. Si está muy contaminado con agua, debe utilizar una gran cantidad de agentes secantes.
Pero como la acetona y el 2-propanol son disolventes baratos y de venta libre, la mejor opción es utilizar disolventes nuevos si es posible.
 

ACAB

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Probablemente sí, pero entonces todo el disolvente sería simplemente un residuo y eso es lo que principalmente hay que evitar.
Nunca se ha destilado con desecante, ¿eso significa que el desecante va a la fracción o al sumidero?
El isopropanol en la síntesis ya tiene contacto con el agua, que para salar bastante menos, todo entra en un recipiente. Por lo tanto, la destilación en dos etapas sería la adecuada para el isopropanol, en la que primero separo el residuo de síntesis y vuelvo a destilar el destilado con desecante.
¡Muchas gracias por todas las pistas!
 

halohydrin

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Me gustaría destilar con desecante en matraz de ebullición si el contenido de agua puede ser problemático. Suelo utilizar para ello separadores moleculares. Si el destilado se destila a una pb correcta sin azeótropos, se puede utilizar desecante después de la destilación. Por supuesto, lo ideal es utilizar ambos. Si el contenido de agua es superior al 10%, intente eliminar la mayor parte del agua antes de la destilación. Para alcoholes como el propanol, se pueden utilizar los llamados métodos de salazón para separar el agua de la mezcla. Puede encontrar mucha información al respecto. Como se ha mencionado, se pueden utilizar agentes secantes, pero puede que se necesite una gran cantidad de ellos, quizás más que el propio residuo de disolvente... Compruebe siempre la pb con la bibliografía y utilice las tablas de azeótropos para una separación ideal.
 

ACAB

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No había tanta agua hasta ahora, no me lo puedo imaginar, era capaz de destilar a 82°C, pero si no prestas atención con el tiempo se convierte en más y más agua. Pensaré en una forma de conseguir que el isopropanol esté lo más seco posible en el futuro. Los secantes no son directamente residuos, se pueden regenerar y los residuos como sólidos son más ecológicos de eliminar que los líquidos. Gracias hasta ahora.
 

G.Patton

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Sí, el desecante se estropeará por completo, o se pueden realizar dos destilaciones. En la primera destilación, se deshará de las impurezas orgánicas. En la segunda dist. tendrá que utilizar desecante en disolvente semipuro.
 
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ACAB

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He encontrado una posibilidad de prueba
Con el papel puede detectar agua en líquidos especialmente disolventes y gases. Así que puedo comprobar si he trabajado bien :)
 

karamelosanto

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Hola,
Estaba buscando DCM en tiendas de pintura. Se utiliza para quitar la pintura. He leído la fórmula de uno de ellos. Es 74,5 % DCM, 1,79 % tolueno, 11,6 % 1-butanol y 5,13 % amoníaco.
¿Hay alguna manera de purificar el DCM de toda esa mezcla? ¿Puedo destilarlo cuidadosamente?
¡Gracias!
 

WillD

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DCM disolvente de ebullición más baja. Es necesario destilar aumentando gradualmente la temperatura desde un mínimo, hasta las primeras gotas de líquido, éste será DCM. El amoníaco escapará o se lavará con agua, seguido de un secado con agentes deshidratantes de DCM.
 

Macondor

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Yo destilo éter dietílico a dryynes mucho tiempo, añado carbón activado, sulfato de sodio y potasio hydroxi , remover y destilar ... tal vez vienen con BHT?
 
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