Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / Desde hace más de un siglo se ha estudiado el flujo en el intersticio entre dos cilindros que giran a velocidades angulares independientes. Las condiciones naturales de simetría en el caso en que los dos cilindros son coaxiales permitieron obtener campos analíticos de presión y velocidad (que se utilizaron para determinar la viscosidad de los fluidos), modelar la formación de estructuras vorticiales para ciertas configuraciones y describir en general el sistema. Hasta la fecha no se ha encontrado bibliografía con referencia a haber liberado esta condición de coaxialidad. En este trabajo se estudia un sistema tipo Taylor-Couette pero con el cilindro interior libre, es decir, acoplado al cilindro externo sólo por el fluido. Para esto, se construyó un montaje experimental que controla la velocidad de giro del cilindro externo, y se midió el flujo interno y el comportamiento del cilindro interno. Además, se hacen modelaciones numéricas del sistema. Se encontró que el sistema establece 4 regímenes para diferentes velocidades de excitación, de los cuales 3 ya habían sido reportados para esferas pequeñas en flujos rotatorios. El cuarto régimen, corresponde a la levitación estable del cilindro interno en el flujo, este trabajo se centra principalmente en la descripción de este régimen. Se hicieron PIV y simulaciones numéricas del flujo tridimensional del sistema en el régimen de levitación. En las secciones donde no hay intersección con el cilindro interno se encuentra un flujo tipo rotación sólida y en el resto un flujo compuesto por 3 circulaciones principales. La posición de levitación queda caracterizada por un radio de equilibrio, que depende exclusivamente de la geometría del sistema, y una posición angular que varía con la masa y la velocidad de excitación del sistema. Para velocidades de excitación relativamente bajas, la velocidad angular del cilindro interno es opuesta a la velocidad del cilindro externo y para velocidades mayores de excitación, el cilindro interno deja de rotar.

Los líquidos iónicos (IL) son unos disolventes constituidos principalmente por pares iónicos y cuyo punto de fusión se encuentra por debajo de los 100 ºC. Desde su descubrimiento a principios del siglo XX hasta la actualidad, el uso de los ILs en todos los campos de la Química ha experimentado un crecimiento exponencial debido a sus propiedades físicoquímicas únicas (e.g. estabilidad química, conductividad, presión de vapor, etc.). En este sentido, los ILs pueden funcionalizarse con diferentes grupos funcionales de tal forma que presenten propiedades adicionales (task-specific ionic liquids, TSILs). Así, por ejemplo, los TSILs se han utilizado en catálisis en combinación con diversos metales o como agente quelantes para la recuperación de metales. A pesar de los númerosos estudios realizados hasta la fecha, sigue habiendo un gran desconocimiento a cerca del potencial de los TSIL en catálisis y extracción-preconcentración de metales. En la presente Tesis Doctoral se ha sintetizado el TSIL hexafluorofosfato de 1-butil-2-(difenilfosfino)-3-metilimidazolio y, gracias a su capacidad coordinante por el grupo fosfano, se ha empleado en combinación con diversos metales como catalizador de: (i) cicloadiciones 1,3-dipolares de iluros de azometino y alquenos electrofílicos (metal: Ag); (ii) acoplamientos Suzuki-Miyaura (metal: Pd); y (iii) alilaciones Tsuji-Trost (metal: Pd). En todos los casos, los complejos catalíticos formados muestran una gran eficiencia catalítica y reciclabilidad (>8 ciclos catalíticos). Por otro lado, debido a la estabilidad de los complejos formados entre este TSILy Pd, se ha desarrollado un método de análisis para determinar Pd en productos farmacéuticos. Para ello, se utilizó una metodología basada en la microextracción líquido-líquido y la determinación de Pd se realizó mediante espectroscopía de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente. Los resultados obtenidos muestran que esta nueva metodología analítica presenta numerosas ventajas (i.e. límite de detección, velocidad de análisis, etc.) respecto a los métodos convencionales de preparación de muestra (i.e. digestión y disolución) y permite el control de Pd en productos farmacéuticos según la USP (United States Pharmacopeia).