tesis hld
DESCRIPTION
hldTRANSCRIPT
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
INFLUENCIA DE LA FORMULACIÓN
SOBRE LA ESTABILIDAD DE EMULSIONES
TUTOR: Prof. Raquel Antón
Ing. Edeluc López González
Presentado ante la Ilustre Universidad de Los Andes para optar al título de Magister Scientiae
en Ingeniería Química
Mérida, Febrero 2004
AGRADECIMIENTO
A mi familia, por todo el respaldo y permanente estímulo. A la profesora Raquel Antón por su apoyo inestimable, por su paciencia, por transmitirme ánimos de empeño y perseverancia cuando fue preciso y por compartir tanta experiencia, tanto a nivel académico como personal. Al profesor Jean Louis Salager, por brindarme nuevamente la oportunidad de trabajar en este laboratorio, por sus valiosísimas asesorías y su continua motivación. Al personal administrativo y técnico del Laboratorio FIRP: Evalú, Lisbeth, Francia, Nilo y Vito, junto a Marbeth, por su incesante colaboración durante el desarrollo de este trabajo, por sus oportunas palabras y su amistad. A los compañeros del laboratorio, con quienes he compartido un agradable ambiente de trabajo, especialmente Shirley y Gabriela compañeras de proyecto y espacio. A mis amigos, que saben quienes son, por todo. A FONACIT, por el financiamiento otorgado para la culminación de esta maestría.
RESUMEN
Se realizó una revisión de los trabajos de investigación efectuados en el laboratorio a
fin de estudiar la influencia de diversas variables sobre la estabilidad de las emulsiones,
evaluando el efecto general que tiene la formulación y el efecto secundario de diversas
variables mediante la superposición de curvas, aplicando el concepto de formulación
generalizada HLD. Luego, se estudió el desplazamiento de formulación fuera del equilibrio,
para obtener sistemas con formulación óptima a partir de emulsiones W/O estables,
simulando el proceso de deshidratación con sistemas limpios compuestos por: kerosén,
agua, sal y surfactantes no iónicos, evaluando en particular la influencia de la formulación
del deshidratante con respecto a la formulación inicial, el efecto que tiene la presencia de
alcohol y el empleo de diferentes mecanismos agitación para mezclar el deshidratante
añadido con la emulsión W/O estable inicial.
Para todos los casos planteados se logró desestabilizar las emulsiones W/O de partida,
obteniéndose sistemas trifásicos apreciablemente menos estables que las emulsiones
iniciales. Se estableció la eficiencia del proceso como la menor diferencia de estabilidad a
la misma formulación entre el sistema preequilibrado y el reformulado.
Se observó una influencia relevante del alcohol sobre la desestabilización de los
sistemas estudiados, correspondiendo los casos más eficientes a los sistemas con alcohol en
los cuales se prepara la emulsión W/O sin alcohol y este se añade con el deshidratante. Con
respecto al efecto de la agitación, se obtuvieron mejores resultados si después de añadir el
deshidratante a la emulsión W/O se suministra cierta agitación para mezclar el sistema, ya
que con la convección suministrada se logra el cambio de formulación deseado en menor
tiempo. Al evaluar la influencia del EON del deshidratante, se obtuvo que existe una
distancia óptima entre el EON del deshidratante y el EON de la formulación óptima que
representa la situación para la cual la deshidratación es más eficiente.
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN 1
1.1.- OBJETIVOS 2
1.2.- FENOMENOLOGÍA 2
1.2.1.- SURFACTANTES 2
CLASIFICACIÓN 3
PROPIEDADES 4
SURFACTANTES NO IÓNICOS ALQUILFENOL
POLIETOXILADOS. 5
1.2.2.- SISTEMAS SURFACTANTE – AGUA - ACEITE 6
PARÁMETROS DE FORMULACIÓN 7
TRANSICIÓN DE COMPORTAMIENTO DE FASE 11
CONCEPTO DE FORMULACIÓN GENERALIZADA 12
FORMULACIÓN ÓPTIMA 13
DIFERENCIA DE AFINIDAD DEL SURFACTANTE 14
INFLUENCIA DEL ALCOHOL SOBRE LA FORMULACIÓN 15
MEZCLA DE SURFACTANTES 16
1.2.3.- EMULSIONES 19
TIPOS DE EMULSIÓN 20
PROCESO DE EMULSIONACIÓN 21
1.2.4.- ESTABILIDAD DE UNA EMULSIÓN 22
FUERZAS INTERMOLECULARES 23
TEORÍA DVLO 24
FENÓMENOS INTERFACIALES DINÁMICOS 26
MECANISMO DE DESESTABILIZACIÓN DE UNA EMULSIÓN 26
FENÓMENOS INVOLUCRADOS EN LA RUPTURA DE UNA
EMULSIÓN 28
ESTABILIDAD DE EMULSIONES DE FASES NO
PREEQUILIBRADAS 30
1.2.5.- EMULSIONES AGUA EN CRUDO 31
1.2.6.- DESHIDRATACIÓN DE CRUDOS 32
2.- SÍNTESIS DE DATOS – SISTEMAS PREEQUILIBRADOS 36
2.1.- VARIABLES DE FORMULACIÓN 36
2.2.- EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE SURFACTANTE 37
2.3.- EFECTO DE LA RELACIÓN AGUA/ACEITE 43
2.4.- EFECTO DEL ACEITE 46
2.5.- EFECTO DEL ELECTROLITO 50
2.6.- EFECTO DEL SURFACTANTE 51
3.- REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 54
4.- METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 62
4.1.- DESCRIPCIÓN DEL ESTUDIO 62
4.2.- METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 62
4.2.1.- REACTIVOS 63
4.2.2.- EQUIPOS Y MATERIALES 63
4.3.- CONDICIONES EXPERIMENTALES 64
4.3.1.- PARÁMETROS CONSTANTES 64
4.3.2.- VARIABLES DE EXPERIMENTACIÓN 64
4.4.- MÉTODOS EXPERIMENTALES 65
4.4.1.- SISTEMAS PREEQUILIBRADOS 65
4.4.2.- DESPLAZAMIENTO DE LA FORMULACIÓN 66
4.4.3.- PROTOCOLO EXPERIMENTAL 67
4.4.4.- MEDICIÓN DE PROPIEDADES 68
4.5.- EJEMPLO DEL MÉTODO UTILIZADO 69
4.6.- SISTEMAS ESTUDIADOS 76
5.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN 77
5.1.- SISTEMAS PREEQUILIBRADOS 77
5.1.1.- CAMBIO DE CONDICIONES DEL SISTEMA 80
5.1.2.- EFECTO DE LA PRESENCIA DE ALCOHOL 83
5.1.3.- EFECTO DE LA AGITACIÓN 85
5.1.2.- FORMULACIÓN ÓPTIMA 87
5.2.- DESPLAZAMIENTO DE FORMULACIÓN 88
5.2.1.- EFECTO DEL ALCOHOL 88
5.2.2.- MEZCLADO DESPUÉS DE AÑADIDO EL 92
DESHIDRATANTE
5.2.3.- DIFERENCIA DE EON ENTRE EL DESHIDRATANTE Y LA
FORMULACIÓN ÓPTIMA 97
5.2.4.- CONCENTRACIÓN DE SURFACTANTE 101
6.- CONCLUSIONES 105
BIBLIOGRAFÍA 106
APÉNDICE A - DATOS DE ESTABILIDAD DE SISTEMAS
PREEQUILIBRADOS 111
APÉNDICE B - VOLÚMENES Y CANTIDADES EN BARRIDOS 137
APÉNDICE C - DATOS DE ESTABILIDAD DE DIFERENTES SISTEMAS 151
APÉNDICE D - GRÁFICOS DE ESTABILIDAD DE SISTEMAS
REFORMULADOS 159
1
5.- INTRODUCCIÓN
La deshidratación de crudos es un proceso complejo mediante el cual se separa
el agua emulsionada presente en la producción de un importante número de pozos
petroleros a nivel mundial. El mecanismo involucrado en este proceso aun hoy día
no está totalmente comprendido y gran parte de las soluciones a problemas que se
presentan, han sidos desarrolladas principalmente en base a experiencias prácticas
dirigidas a sistemas específicos.
Una de las cuestiones fundamentales radica en el entendimiento de los factores
que afectan la estabilidad de emulsiones en general y en la manera de reducirla, a fin
de promover la coalescencia de las gotas de agua dispersada para su posterior
separación. De numerosos estudios realizados sobre el tema, se ha establecido que la
estabilidad puede reducirse a un mínimo, bajo ciertas condiciones definidas como
formulación óptima.
Este trabajo está orientado principalmente a estudiar la influencia de diversas
variables en la obtención de sistemas con mínima estabilidad a partir de emulsiones
W/O estables, para lo cual se trabaja con sistemas limpios cuya fase aceite está
constituida por kerosén, y que han sido estabilizados con surfactantes no iónicos de
tipo nonilfenol polietoxilado.
Se simula el proceso de deshidratación, estudiando en particular la influencia
de la formulación del deshidratante con respecto a la formulación inicial, el efecto
que tiene la presencia de alcohol y el empleo de diferentes mecanismos agitación
para mezclar el deshidratante añadido con la emulsión W/O estable inicial.
2
5.1.- OBJETIVO
El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto del protocolo experimental
sobre el desplazamiento de formulación del sistema, fuera del equilibrio. Se desea
obtener sistemas con mínima estabilidad partiendo de emulsiones W/O estables,
simulando el proceso de deshidratación en sistemas limpios compuestos por:
kerosén, agua, sal y surfactantes no iónicos. Se estudia cómo influye la diferencia
entre la característica del deshidratante (EON) y las condiciones a las cuales se
obtiene la mínima estabilidad, así como también cómo afecta la presencia de alcohol
en los sistemas en estudio y el efecto del mezclado al añadir el deshidratante.
5.2.- FENOMENOLOGÍA
Para conocer las fundamentos involucrados en el proceso de deshidratación y
en la obtención de sistemas con mínima estabilidad, es preciso realizar primero una
revisión acerca de los sistemas emulsionados en general, conociendo los
componentes y las variables de formulación, cómo influye su naturaleza química y
la combinación de diversos efectos sobre el sistema global.
5.2.1.- SURFACTANTES
También llamados agentes tensioactivos, son moléculas que poseen una doble
afinidad química debido a su estructura de tipo polar-apolar. Su representación
clásica se indica en la Figura. 1.1.
Figura. 1.1 Esquema de una molécula de surfactante
Parte polar Parte apolar
3
La parte polar o hidrofílica es un grupo funcional iónico o no iónico
generalmente constituida por heteroátomos como oxígeno, azufre, nitrógeno y
fósforo, que permiten un alto grado de solubilidad en solventes polares,
particularmente en agua; la parte apolar o lipofílica, generalmente es una cadena
hidrocarbonada de tipo alquil o alquilbenceno, con presencia en ciertos casos de
átomos de un halógeno u oxígeno, la cual es soluble en solventes orgánicos no
polares, particularmente hidrocarburos, aceites y grasas. Debido a esta dualidad
polar-apolar, una molécula de surfactante tiene tendencia a migrar a una interfase o
una superficie con la finalidad de satisfacer sus dos tipos de afinidad. Sin embargo,
no todas las sustancias anfifílicas poseen esta propiedad [1,2].
CLASIFICACIÓN
Los surfactantes son clasificados comercialmente de acuerdo a su aplicación,
sin embargo, sus propiedades y su uso dependen también del ambiente
fisicoquímico, y pueden tener múltiples aplicaciones a veces muy diferentes. Es
preferible clasificarles de acuerdo a la naturaleza del grupo hidrofílico o más
exactamente según la forma como se disocian en el agua:
- Aniónicos. Estos surfactantes son los mayormente utilizados a nivel industrial
y los más producidos, ocupando un 55% del mercado mundial. Los más
importantes son los carboxilatos (jabones), los sulfonatos o los sulfatos de
metales alcalinos y otros cationes monovalentes.
- No iónicos. Con aproximadamente el 40% de la producción, ocupan el
segundo lugar. Su grupo hidrofílico es del tipo alcohol, fenol, éter o amida y
no se ionizan en el agua. Sin embargo, la presencia de una cadena poliéter de
tipo poli óxido de etileno le confiere a la molécula cierta hidrofilicidad. El
grupo hidrófobo es generalmente un radical alquil o alquilbenceno.
4
- Catiónicos. Son menos utilizados debido a su elevado costo. En general son
compuestos de tipo sal de amina grasa o de amonio cuaternario. Tienen
propiedades bactericidas importantes y una facilidad de adsorción sobre los
sustratos biológicos o inertes cargados negativamente.
- Anfotéricos. Poseen a la vez carga positiva y carga negativa, como los
aminoácidos, betaínas o fosfolípidos. Debido a su alto costo, son utilizados
en aplicaciones particulares.
PROPIEDADES
Los surfactantes poseen dos propiedades fundamentales que permiten explicar
las características de su utilización [3]:
Actividad superficial o interfacial y adsorción
Cuando un surfactante está presente a baja concentración en un sistema, tiene
la propiedad de adsorberse en la superficie (líquido-gas) o en la interfase (líquido-
líquido) del sistema. Este fenómeno, que es debido a sus características anfifílicas,
provoca una disminución notable de la energía libre superficial o interfacial. La
energía libre de la molécula en la interfase es inferior a la de la molécula
solubilizada en la fase acuosa, por tanto la transferencia desde el seno de la fase
hacia la interfase, llamada adsorción, se realiza de manera espontánea. La
disminución de la tensión interfacial provocada por la adsorción del surfactante,
favorece la deformación y la ruptura de la interfase, la formación de sistemas
dispersos como las emulsiones y las espumas, la movilización del petróleo residual
en pozos, entre otros.
5
Micelas y asociación de micelas
En soluciones diluidas, el surfactante se encuentra en el seno del líquido bajo
la forma de solución molecular. A partir de cierta concentración, llamada
concentración micelar crítica (CMC), la fase acuosa se satura y la adición de más
moléculas de surfactante provoca la formación de agregados de tipo coloidal
llamadas micelas. Estos agregados pueden reunir entre decenas y centenas de
moléculas, y su dimensión y estructura dependen de la estructura y del ambiente
fisicoquímico del surfactante. La tendencia liofóbica de una parte de la molécula
surfactante es el principal promotor de la formación de las micelas, en las cuales el
surfactante alcanza una posición favorable para satisfacer su doble afinidad.
SURFACTANTES TIPO ALQUILFENOL Y ALCOHOL POLIETOXILADOS.
Ocupan un lugar de importancia entre los surfactantes no iónicos, debido
particularmente a su uso apreciable en las formulaciones de detergentes líquidos,
productos farmacéuticos y cosméticos. Se obtienen por una reacción en dos etapas:
una, condensación de una molécula de óxido de etileno sobre los radicales fenol o
alcohol para formar el alquilfenol monoetoxilado, y la otra, policondensación de
óxido de etileno sobre los mono y polietoxilados con una velocidad de reacción
independiente del número de grupos óxido de etileno (EON) establecido [4]. El
producto final obtenido presenta una distribución de peso molecular que se ajusta a
una distribución de EON de tipo Poisson, por lo que el EON indicado por el
fabricante es un EON promedio del producto. Su estructura molecular es de la
forma: .
Una de las ventajas de estos es que la longitud de la cadena de óxido de
etileno puede ser fácilmente modificada para pasar de un producto insoluble a uno
completamente miscible en el agua, o viceversa. Los alquilfenoles etoxilados más
comunes son los derivados de p-nonilfenol, p-octilfenol y dodecilfenol.
R - O(CH 2 CH 2 O) x H - - O(CH 2 CH 2 O) x H
6
5.2.2.- SISTEMAS SURFACTANTE – AGUA - ACEITE
Uno de los aspectos más importantes en el estudio de sistemas emulsionados es
la formulación, ya que los sistemas surfactante-agua- aceite (S-O-W) son afectados
por diversas variables, en función de la naturaleza de sus componentes y de las
proporciones en las cuales están presentes. La formulación comprende este conjunto
de variables susceptibles de influenciar las características físicoquímicas del sistema,
determinando el comportamiento de fase y las propiedades de los productos
obtenidos [5]. Estas variables en cuestión son clasificadas en tres grupos:
Variables de formulación, las cuales están relacionadas con la naturaleza
fisicoquímica de los componentes del sistema estudiado:
• la fase acuosa, caracterizada por la salinidad.
• la fase aceite, caracterizada por el número de átomos de carbono de la
molécula de alcano (EACN) que tendría el mismo comportamiento y
propiedades fisicoquímicas que el aceite correspondiente.
• el surfactante, caracterizado por su estructura y su peso molecular.
Variables de composición, las cuales incluyen las cantidades de las diferentes
sustancias involucrada en el sistema, como la proporción relativa de las fases, dada
por la relación agua-aceite WOR y la concentración de surfactante.
Variables externas: las cuales comprenden: la Temperatura, la cual tiene una
influencia notable sobre la fisicoquímica de sistemas que contienen surfactantes no
iónicos, y la Presión, aunque esta última no tiene mucha influencia sobre las
condiciones fisicoquímicas del sistema.
El método de estudio de la influencia de las variables de formulación sobre la
fisicoquímica de los sistemas S-O-W es el barrido de formulación unidimensional,
7
que consiste en observar el efecto de una de las variables de formulación,
manteniendo las demás constantes.
En muchos casos prácticos, hay más de tres componentes en el sistema, pero se
puede simplificar los diagramas de comportamiento de fase al tratarlos como
pseudoternarios, en el cual los componentes como el electrolito o el alcohol no se
contabilizan individualmente sino relacionados con la fase acuosa o el surfactante,
aunque estos tienen efecto importante sobre el comportamiento de fase del sistema.
PARÁMETROS DE FORMULACIÓN
Para evaluar la influencia del surfactante y los diversos componentes de un
sistema SOW, se han planteado varios modelos y correlaciones con el fin de
predecir la contribución de cada uno, en función de su naturaleza y de cómo afectan
las condiciones fisicoquímicas del sistema.
Método de HLB (Balance Hidrofílico – Lipofílico)
Este concepto fue introducido por Griffin en 1949, y plantea la existencia de
una relación entre la naturaleza del surfactante y sus propiedades como agente
tensioactivo y emulsificante [6]. Es un promedio aproximado para caracterizar
exclusivamente al surfactante, y está basado en un método experimental que consiste
en atribuir un cierto número de HLB a los surfactantes, en una escala de 1 a 20, a
partir de datos relacionados a la estabilidad de una emulsión. Es un concepto
esencialmente empírico, particularmente válido para un intervalo de HLB
comprendido entre 4 y 14 pero que carece de precisión en la parte inferior de la
escala (de 4 a 6). Depende de la fórmula química del surfactante, y para los
surfactantes no iónicos de tipo alcohol lineal etoxilado, Griffin propuso la relación:
8
totalmolecular peso
etileno de óxido-poli cadena la demolecular peso ·
5
1HLB = (1)
Este método es práctico para caracterizar el surfactante, pero no toma en
cuenta la contribución de otras variables que tienen gran influencia sobre el
comportamiento del sistema.
Teoría R de Winsor
Introducida en 1954 por Winsor para caracterizar el comportamiento de un
anfifilo, establece una relación cuantitativa entre el tipo de sistema observado y la
afinidad relativa del surfactante por las fases agua y aceite, la cual puede ser
afectada por diversas variables de formulación. La relación se escribe:
A
A R
CW
CO= = HHWWHCW
LLOOLCO
AAA
AAA
!!
!! (2)
donde ACO representa la suma de la interacciones surfactante-aceite; esta
interacción lipofílica aumenta con la longitud de la cadena lipofílica del surfactante
y la eficiencia como solvente del aceite. ACW representa la suma de las interacciones
surfactante-agua; la cual aumenta con la hidrofilicidad del surfactante (aumento del
EON) y la disminución de la salinidad de la fase acuosa [7]. En la ecuación (2), L
representa la parte apolar o lipofílica del surfactante, O las moléculas del solvente o
fase aceite, H simboliza la parte polar del surfactante y W las moléculas de agua.
Las diferentes interacciones que existen entre las especies presentes en el sistema se
muestran en el esquema siguiente:
9
Figura. 1.2 Interacciones moleculares en la región interfacial según modelo de Winsor.
De acuerdo al valor de R, se observan tres tipos de situaciones en relación con
el comportamiento de fase obtenido según la afinidad predominante del surfactante
por una de las fases, como se explica a continuación:
Figura. 1.3 Diagramas ternarios de Winsor
1 f R =1
A OO
LL
A WW
A LCO
HCO
Fase
C A LL
A HH A
LCW
A
A HCW
Aceite
Fase Acuosa
Capa Interfacial donde se adsorbe
el surfactante
O
W
Agua (w)
10
R < 1, cuando ACO < ACW. Se dice que el surfactante tiene mayor afinidad por la fase
acuosa. Es el caso general de los surfactantes de HLB alto, regularmente se
producen emulsiones de tipo O/W y se conoce como sistemas de tipo I.
R >1, cuando ACO > ACW. Corresponde a la situación en la cual el surfactante tiene
mayor afinidad por la fase aceite. Es el caso general de los surfactantes de HLB
bajo, normalmente da lugar a emulsiones de tipo W/O y se conocen como tipo II.
R = 1, cuando ACO = ACW. La afinidad del surfactante está equilibrada por ambas
fases, lo cual permite obtener una tensión interfacial muy baja. Se representan como
sistemas tipo III. A esta condición corresponde la formulación óptima.
En la tabla 1.1 se muestra el efecto que tienen algunas variables sobre las
interacciones ACO o ACW, y sobre la relación R [5]:
Incremento de la Variable: Efecto sobre las interacciones Efecto sobre R
Longitud de la cadena lipofílica del surfactante ACO aumenta aumenta
Número de óxido de etileno (surf. noiónicos) ACW aumenta disminuye
Salinidad de la fase acuosa ACW disminuye aumenta
Valencia del electrolito en la fase acuosa ACW disminuye aumenta
Longitud de fase aceite (cadena hidrocarbonada) ACO aumenta
AOO aumenta mucho más
ACO - AOO disminuye disminuye
Temperatura (surf. noiónicos) ACW disminuye aumenta
Temperatura (surf. iónicos) ACW aumenta disminuye
Tabla 1.1 Efecto de diversas variables sobre la relación R de Winsor.
A pesar de ser bastante ilustrativo, el concepto R de Winsor en insuficiente
puesto que aun no es posible cuantificar las interacciones existentes entre los
diferentes componentes del sistema.
11
TRANSICIÓN DE COMPORTAMIENTO DE FASE
Los cambios en el comportamiento de fase de un sistema se pueden explicar
mediante la relación R de Winsor, y se producen al modificar los valores relativos
de las interacciones lipofílicas e hidrofílicas en el sistema. Se puede obtener un
cambio en la afinidad del surfactante hacia la fase oleica, al aumentar la salinidad de
la fase acuosa, con un incremento de la cadena lipofílica del surfactante o
disminución de su hidrofilicidad disminuyendo el grupo polar (EON en el caso de
los alquilefenol polietoxilados), aumentando el peso molecular o la concentración
del alcohol; y la temperatura: aumento para no iónicos y disminución para
aniónicos.
En la figura 1.4 se muestra un esquema de transición en el comportamiento de
fase mostrados en diagramas ternarios S-O-W, que ocurren al realizar barridos de
formulación. Para surfactante noiónicos se usa generalmente el EON (número de
óxidos de etileno en la cadena hidrofílica) como variable de formulación, mientras
que para los surfactantes iónicos se utiliza la salinidad de la fase acuosa, y se
observan efectos opuestos al incrementar cada variable. Para valores pequeños de
EON el sistema tiene un comportamiento definido como tipo II (R>1) y se obtienen
emulsiones W/O, al incrementar el EON el sistema se comporta como tipo III y se
alcanza la formulación óptima (R=1), si se aumenta aun más el EON se obtiene un
sistema que se comporta como tipo I (R<1) y se obtienen emulsiones O/W.
Figura. 1.4 Transición en el comportamiento de fase,
mostrados en diagramas ternarios S-O-W.
Salinidad
EON
s
12
CONCEPTO DE FORMULACIÓN GENERALIZADO
Con el fin de relacionar de manera cuantitativa del efecto de las diversas
variables y de su eventual compensación, se han planteado otras relaciones
numéricas [8,9]. Se han propuesto dos correlaciones empíricas, una por Salager (3),
la cual es utilizada para sistemas que contienen surfactantes aniónicos; y la otra, por
Bourrel, que se aplica a sistemas que contienen surfactantes no iónicos (4).
Ln S - k ACN - f(A) + σ - aT (T-25) (3)
donde Ln S es el logaritmo neperiano de la salinidad
ACN es el número de átomos de carbono de la molécula de alcano
f(A) es una función que depende del tipo y concentración de alcohol
σ es un parámetro característico del surfactante
T es la temperatura
K es una constante que depende del grupo hidrofílico
aT es una constante
α - EON - k ACN - φ(A) + b S + cT (T-25) (4)
donde α es la contribución del grupo lipofílico del surfactante
EON es el número promedio de grupos de óxido de etileno por
molécula, es la contribución del grupo hidrofílico del surfactante
ACN, S y T f(A) tiene el mismo significado que en la correlación
anterior.
Se puede observar que el efecto de algunas variables son diferentes de acuerdo al
tipo de surfactante, así, la salinidad es lineal en la correlación para los no iónicos (4)
13
y con menor efecto que para los aniónicos; mientras que el efecto de la temperatura
es de signo contrario y de intensidad cuatro o cinco veces superior. Estas
correlaciones tienen un carácter predictivo muy práctico que permite conocer la
influencia de las variaciones de los parámetros que contienen.
FORMULACIÓN ÓPTIMA
Se define básicamente como un estado de equilibrio entre las afinidades del
surfactante para la fase acuosa y la fase aceite, el cual se obtiene dependiendo del
efecto de las diversas variables de formulación sobre el balance entre el surfactante
y el ambiente fisicoquímico del sistema. Para fines prácticos, la formulación óptima
se designa como un conjunto de variables de formulación para la cuales se igualan
las interacciones del surfactante con el agua y el aceite. En esta condición el sistema
presenta ciertas propiedades características: se comporta como un sistema Tipo III
según el modelo de Winsor (R=1), presenta tensión interfacial mínima, alta
solubilización tanto de agua como de aceite en la tercera fase o microemulsión,
mínima viscosidad y mínima estabilidad de las emulsiones. El término “óptimo” se
asocia a la obtención de una tensión interfacial ultra baja, lo cual ha sido
considerado como la condición fisicoquímica más favorable para maximizar la
recuperación terciaria de petróleo [10].
Para el caso de la deshidratación de emulsiones W/O, este es la situación que
se requiere para lograr mayor eficiencia en el proceso. En este estado el sistema
presenta un mínimo de estabilidad y ocurre la coalescencia de las gotas dispersadas,
lográndose la separación de las fases.
14
DIFERENCIA DE AFINIDAD DEL SURFACTANTE, SAD ( O HLD)
Para la condición de formulación óptima se ha demostrado que es equivalente
la expresión del concepto de formulación generalizado a la diferencia de potencial
químico estándar del surfactante en la fase agua y en la fase aceite [11,12]. Este
balance se cuantificó por la expresión SAD (Surfactant Affinity Difference), la cual
se refiere al término de afinidad como el negativo del potencial químico:
*
O
*
W agua para afinidad - aceite para afinidad SAD µ!µ== (5)
donde *
iµ son los potenciales químicos estándares del surfactante en la fase
indicada por el índice (agua y aceite).
Como se ha dicho, en un sistema trifásico existe un equilibrio entre las
moléculas de surfactantes que están en la microemulsión, en el agua (w) y en el
aceite (o). Puesto que el agua y el aceite contienen una muy baja concentración de
surfactante (el cual está en su mayoría en la microemulsión), se puede considerar
que su coeficiente de actividad es unitario, y escribir:
ref WWWref OO
*
OOC/ClnRTC/ClnRT +µ=+µ=µ (6)
donde CO y CW son las concentraciones del surfactante en las fases exceso de
aceite y exceso de agua respectivamente, y ref indica la referencia escogida. Si se
escoge arbitrariamente una misma concentración de referencia, se tiene que:
WOC/ClnRT SAD = (7)
Para los sistemas trifásicos óptimos CO = CW, lo que resulta en SAD = 0, una
similitud con la expresión de las correlaciones (3) y (4) iguales a cero.
15
Se obtienen entonces para los surfactantes aniónicos (8), y para surfactantes
no iónicos del tipo alcohol o fenol polietoxilado (9) respectivamente:
Ta)A(fACNKSlnRT
SADHLD T!"#+"$"== (8)
Tc)A(ACNkbSEONRT
SADHLD T!+"#$#+#%== (9)
donde HLD (Hydrophilic Lipophilic Deviation) representa un método
equivalente a SAD. Cada término representa una contribución energética sobre la
totalidad del balance de interacción, expresado como una suma algebraica, en lugar
de una relación como la R de Winsor. La contribución positiva tiende a promover la
transición en una dirección (de R<1 a R>1) mientras que el efecto de términos
negativos tiende en la dirección opuesta.
Si el valor de SAD (o HLD) es positivo, la afinidad dominante del surfactante
es para la fase aceite, mientras que para SAD (o HLD) negativo, la afinidad
dominante del surfactante es por la fase acuosa. En condiciones para las cuales
SAD=0 (HLD = 0), la afinidad del surfactante por las fases acuosa y aceite es la
misma, es decir que se trata de la formulación óptima.
INFLUENCIA DE ALCOHOL SOBRE LA FORMULACIÓN
Generalmente los sistemas SOW se formulan con alcoholes, los cuales tienen
una doble función: por un lado actúan como co-surfactantes o cosolventes,
reduciendo o eliminando las estructuras de geles o cristales líquidos que tienden a
formar los surfactantes puros, y por la otra tienen influencia en el balance de
afinidad entre el surfactante y su ambiente fisicoquímico [11].
16
El efecto de esta variable depende de su estructura y de la concentración. En
muchos casos contribuye a incrementar la lipofilicidad de la mezcla de surfactantes
en la interfase, lo cual conlleva a una transición en el comportamiento de fase.
MEZCLA DE SURFACTANTES
En muchos casos prácticos se trata con mezclas de surfactantes, ya sea porque
los surfactantes comerciales son de por sí mezclas, o porque se requiere la
combinación de dos o más surfactantes para obtener propiedades intermedias o
efectos sinergéticos.
Cuando las especies surfactantes mezcladas no son muy diferentes se
comportan en forma similar, particularmente en cuanto a fenómenos fisicoquímicos
(adsorción, reparto entre fases, comportamiento de fase). En este caso los diferentes
surfactantes exhiben un comportamiento colectivo, se considera que se comportan
como un pseudocomponente, y sus propiedades pueden ser relacionadas por una
regla de linealidad [13].
Se habla de mezclas ideales cuando la propiedad fisicoquímica requerida varía
linealmente con la composición, de la forma: Πm = ∑ xi Πi (10)
donde Πm es la propiedad promedio de la mezcla, Πi es la propiedad
correspondiente de la especie i, y xi es la fracción ponderada de la especie i en la
mezcla, que puede estar expresada bajo la forma de fracción másica o en la forma de
fracción molar. Esta expresión (10) representa la regla de mezclas, en la cual la
propiedad en cuestión puede ser una parámetro característico o un valor al cual está
ligado directamente, como la longitud de la cadena lipofílica para un mismo
hidrófilo.
17
Para la formulación de sistemas con surfactantes noiónicos, el EON de
mezcla se calcula como un promedio aritmético de los EON de productos
comerciales (que poseen una distribución de tipo Poisson). Se tiene entonces que la
formulación a un EON específico consiste en una mezcla de mezclas. En la mayoría
de los casos se mezclan sustancias similares con propiedades cercanas, en cuyo caso
se obtiene que la regla de mezcla sobre el EON es lineal.
Fraccionamiento o Reparto Diferencial en Mezcla de Surfactantes Cuando los componentes de la mezcla exhiben un comportamiento individual
relativamente independiente de los demás, se trata de un comportamiento no
colectivo, de reparto preferencial o de fraccionamiento. Este tipo de comportamiento
ha sido observado para los surfactantes noiónicos comerciales, que poseen una
distribución de especies oligoméricas con un grado variable de etoxilación.
El comportamiento no colectivo de los surfactantes, particularmente en los
sistemas óptimos se ha observado desde los primeros estudios sobre la recuperación
mejorada de petróleo, en los cuales se utilizaban sulfonatos de petróleo, surfactantes
aniónicos que poseen una distribución amplia de pesos moleculares [13,14].
Los efectos indicativos del fraccionamiento se basan en el desplazamiento
observado de la formulación óptima en función de la concentración de surfactante y
de la relación agua-aceite [9,15,16]. Este fraccionamiento se ha estudiado en
sistemas relativamente simples que se pueden analizar mediante técnicas
cromatográficas, y el fenómeno es especialmente pronunciado para surfactantes
noiónicos de tipo alquilfenoles polietoxilados, observándose que es particularmente
marcado para especies lipofílicas, con moléculas que tienen grupos óxido de etileno
18
iguales o menores a 4 o 5 y tienden a pasar a la fase aceite en exceso en los sistemas
trifásicos.
Este efecto de fraccionamiento de surfactantes en sistemas S-O-W, ha sido
interpretado utilizando el modelo de la pseudofase interfacial o micelar [17]
suponiendo idealidad de las mezclas, al asumir ausencia de interacciones entre las
moléculas de surfactante.
La figura. 1.5 muestra el modelo de las pesudo fases para describir un sistema
trifásico, según el cual la microemulsión comprende una interfase altamente doblada
que tiene en sus pliegues un empaquetamiento de micelas en el cual hay tanto agua
como aceite solubilizados. Este modelo supone que estos tienen la misma
composición que las fases en exceso en equilibrio con la microemulsión.
Figura. 1.5 Modelo de las pseudo fases.
El fraccionamiento o reparto diferencial se debe a que la fracción molar de
cada especie dentro de la pseudofase interfacial depende no solo de la composición
global, sino también de los coeficientes de reparto de la especie y de la relación
volumétrica entre las fases. En el caso de los surfactantes noiónicos de tipo
alquilfenoles polietoxilados, el reparto de cada uno de los oligómeros es
independiente y cada una de las divisiones de las especies en las diferentes fases en
interfase, puede variar ampliamente.
19
Como se ha comentando anteriormente, los oligómeros de número de óxido de
etileno (EO < 4) tienden a un reparto selectivo en la fase aceite, quedando el resto
del sistema, la fase acuosa y la interfase, con un mayor contenido de oligómeros de
mayor EO. Tal fraccionamiento del surfactante produce una composición en la
interfase más hidrofílica, ocasionando que la composición interfacial sea diferente a
la composición de la mezcla de surfactantes que se colocó en el sistema.
Diversas variables de formulación, como la salinidad de la fase acuosa, la
relación agua/aceite y el contenido de alcohol influyen sobre el fraccionamiento,
llegando incluso a producir una transición en el comportamiento de fase del sistema.
5.2.3.- EMULSIONES
Dos líquidos inmiscibles pueden formar, cuando son sometidos a una agitación
mecánica, una dispersión de pequeñas gotas de uno (llamado fase interna o
dispersada) en otro (llamado fase externa o continua). Este fenómeno produce un
aumento importante del área interfacial y por tanto de la energía libre. En presencia
de un surfactante, éste se adsorbe en la interfase líquido – líquido, reduciendo la
tensión interfacial y formando una barrera eléctrica, estérica y mecánica alrededor
de las gotas [18]. La dispersión así estabilizada, es llamada emulsión, cuya
estabilidad puede variar desde unos segundos hasta años, según los requerimientos
para su utilización.
Para lograr la formación de gotas y dispersión en el crudo, es necesario
suministrarle al sistema una cierta cantidad de energía de formación ΔG(f), dada por
la expresión:
ÄSTÄAãÄG !"!= (11)
20
donde ΔA es el incremento en el área interfacial durante la emulsificación, γ es la
tensión interfacial, T es la temperatura y ΔS es el incremento de entropía debido al
cambio en la configuración del sistema como resultado de la dispersión de un
componente en un gran número de gotas, dicho termino es positivo y, por tanto,
ayuda a la formación de la emulsión. γ·ΔA representa la energía requerida para
expandir la interfase durante la emulsificación. Para el caso de macroemulsiones,
γΔA es siempre mayor que TΔS(conf), por lo cual ΔG es positivo, lo que significa que
el proceso de formación de una emulsión es un proceso no espontáneo. Como el
proceso de emulsificación no es espontáneo, las emulsiones son sistemas
termodinámicamente inestables, por lo que debe existir una barrera de energía que
se oponga al rompimiento (separación de fases); esto implica que las emulsiones son
estables, sólo desde el punto de vista cinético.
Generalmente, se habla de emulsión para referirse a una macroemulsión en la
cual el diámetro promedio de sus gotas varía entre 0.2 y 50 µm. Una emulsión
generalmente está compuesta de una fase acuosa (llamada W por “water”) y de una
fase aceite u orgánica (llamada O por “oil”), y según las condiciones fisicoquímicas
y las condiciones de experimentación se pueden obtener diversos tipos.
TIPOS DE EMULSIÓN
La formulación fisicoquímica determina la curvatura interfacial y por tanto el
tipo de emulsión [5,18]. Existe una relación entre la formulación y el tipo:
- Emulsión aceite en agua (O/W) para R<1, la cual contiene gotas de fase
aceite dispersadas en la fase acuosa.
- Emulsión agua en aceite (W/O) para R>1, la cual contiene gotas de fase
acuosa dispersadas en la fase aceite.
21
- Emulsión múltiple, el cual es un caso más complejo, para el cual las gotas de
aceite de la emulsión O/W contienen gotas de agua (emulsión múltiple del
tipo W/O/W). Se utiliza particularmente en productos farmacéuticos y
cosméticos.
Como ya se ha visto, la obtención de uno u otro tipo de emulsión dependen
generalmente del surfactante y de sus características en un ambiente fisicoquímico
particular. En ciertas condiciones, es posible pasar de un tipo de emulsión a otro
mediante un proceso de la transición o inversión. Generalmente la influencia de
diversas variables sobre sistemas emulsionados se representa en diagramas
bidimensionales (formulación-composición) como el expuesto en la figura. 1.6, en el
cual se muestra el comportamiento de fase y el tipo de emulsión obtenido [5].
Figura. 1.6 Mapa bidimensional (formulación-composición) [5]
PROCESO DE EMULSIONACIÓN
Una emulsión se obtiene por un proceso llamado emulsionación, que se realiza
después de formular el sistema y consiste en promover la dispersión de una fase en
la otra [19]. Hay varios tipos de emulsionación, basadas en tres principios diferentes:
22
la producción de una inestabilidad fluomecánica, que se logra con la ayuda
de un aparato de tipo mezclador o dispersador (agitador de hélice o turbina,
homogeneizador) en dos etapas:
− cizallamiento intenso para producir un área interfacial importante.
− inestabilidad de la conformación bajo el efecto de fuerzas de inercia o
capilares.
la introducción de gotas de fase interna en el seno de la fase externa
mediante un procedimiento físico como la condensación de vapor.
la emulsionación espontánea, sin aparato mecánico, debida a la transferencia
de masa que produce una inestabilidad fisicoquímica.
La forma típica como se producen la emulsiones es suministrando agitación a
un sistema surfactante/agua/aceite, y las propiedades de las emulsiones obtenidas
son un efecto combinado de las variables de formulación, composición y agitación.
La formación de una emulsión por agitación mecánica de un sistema polifásico es un
proceso complejo, en el cual los esfuerzos fluomecánicos producidos por el sistema
agitador se transmiten a la interfase a través de la fase continua y una vez aplicados
a la interfase, deben resultar en cizallamiento o estiramiento de las estructuras
formadas con los elementos de la fase dispersa
El proceso de agitación está determinado por la intensidad y el tiempo de
agitación, lo cuales inciden sobre el tamaño de gota de la emulsión y por tanto sobre
las propiedades de los sistemas emulsionados [18, 19].
5.2.4.- ESTABILIDAD DE UNA EMULSIÓN
Una emulsión es inestable por definición, y su estabilidad está determinada por
la velocidad de separación de fases, el cual es un fenómeno irreversible. Después de
transcurrido cierto tiempo, el sistema se separa típicamente en tres zonas
23
- una zona central, que contiene la emulsión
- la fase interna “coalescida”
- la fase externa “clarificada”
La velocidad de separación está directamente relacionada con la estabilidad de
la delgada película de líquido que separa a las gotas dispersas y en la factibilidad de
retardar o evitar el drenaje de la película intergota (disjoining pressure), sobre lo
cual contribuyen significativamente las fuerzas de London-Van der Waals, las
fuerzas electrostáticas y las fuerzas de corto alcance [20,21,22].
FUERZAS INTERMOLECULARES
Para comprender cómo ocurre la estabilización de una emulsión, es
conveniente conocer lo que ocurre a nivel de la gota, hasta de la molécula, a fin de
visualizar mejor el efecto correspondiente. Se presentan varios tipos de fuerzas
intermoleculares, que se clasifican en Atractivas (negativas), Repulsivas (positivas)
y las de corto alcance (positivas/negativas) dependiendo de la naturaleza del sistema.
Las fuerzas atractivas, propuestas por Van der Waals, se plantean en tres casos:
De orientación (Keesom), en las cuales la energía potencial promedio se
debe a la interacción dipolo permanente/dipolo permanente.
De inducción (Debye), en las cuales una molécula que posee un dipolo
permanente produce, sobre una molécula sin dipolo permanente, un dipolo
inducido.
De dispersión (London), en las cual una molécula tiene un momento
dipolar fluctuante que induce momentos bipolares sobre las moléculas
vecinas.
24
Al sumar la contribución de estos diferentes efectos se obtienen la energía
potencial de interacción atractiva total, 6A
r
BV != donde: B, es una constante
y r es la distancia intermolecular. Esta ecuación sugiere que el potencial varía
inversamente proporcional a la potencia sexta de la distancia entre molécula.
Las fuerzas repulsivas, que se originan cuando dos moléculas se aproximan,
se deben a que sus nubes electrónicas interactúan provocando una repulsión llamada
estérica, lo cual implica una noción de contacto. Las fuerzas repulsivas son de la
forma 12r1 .
Del resultado de las fuerzas atractivas y repulsivas, se obtiene una energía
resultante conocida como Potencial de Lennard-Jones: 12
2
6
1
R
r
C
r
CV +!= (12)
donde C1 y C2 son dos constantes positivas.
TEORÍA DLVO
Propuesta por Derjaguin y Landau en la Unión Soviética y por Verwey y
Overbeek en Holanda, sobre la estabilidad de los coloides liofóbicos se basa en el
hecho de que las fuerzas de Van der Waals son también aplicables a la escala
coloidal. En cambio, las fuerzas repulsivas son esencialmente aquellas de repulsión
electrostática y dependen del estado de la carga de la superficie de las partículas
coloidales [23].
Las fuerzas atractivas, son las fuerzas de Van der Waals que existen entre dos
moléculas y que se han mencionado previamente. Las fuerzas repulsivas son de tipo
25
electrostático y estás relacionadas con la doble capa eléctrica interfacial que está
constituida por:
- una capa fija o capa de Stern (2-3 Å) producida por los iones en la interfase
líquido/líquido, los cuales pueden provenir de sustancias contenidas en los líquidos
apolares y susceptibles de ionizarse (aceite vegetal, petróleo) o de la adsorción de
iones presentes inicialmente en la fase acuosa (iones del surfactante, aniones o
cationes inorgánicos)
- una capa difusa, de espesor λ o longitud de Debye – Hückel (10 a 1000 Å). λ
está dada por la relación:
!=
2
i
2
2
·C · F
· T ·
iZ
R "# (13)
donde: R es la constante de gases ideales, T es la temperatura, ε es la permitvidad;
F, la constante de Faraday; Ci, la concentración del ión i y Zi, la valencia del ión i.
Si la distancia entre las interfases es mucho más mayor que λ, no hay ningún
efecto repulsivo. Si este valor es del mismo orden que λ, se superponen las capas,
produciéndose un efecto repulsivo.
Hay otros tipo de repulsión, en particular la repulsión estérica que es producida
por las interacciones entre los grupos lipofílicos o hidrofílicos, según el tipo de
emulsión y la fase externa. Estas interacciones son más o menos importantes según
el peso molecular y la densidad de adsorción del surfactante a la interfase. Es
primordial para los surfactantes no iónicos de tipo polietoxilados debido a su cadena
de óxido de etileno.
26
Existe también una repulsión entrópica particularmente fuerte para los
surfactantes poliméricos como los alquilfenol polietoxilados con un EON elevado.
En efecto, cuando estos son adsorbidos en la interfase su cadena de óxido de etileno
se une puntualmente a la superficie dejando una gran parte libre y desordenada en la
fase acuosa. Para que la aproximación de dos gotas dispersas sea posible, esas
cadenas poliméricas se deben organizar en la interfase. Este reordenamiento no es
posible sino por la desolvatación de las cadenas, es decir la ruptura de uniones de
hidrógeno y de Van der Waals, requiriéndose para ello de mucha energía.
FENÓMENOS INTERFACIALES DINÁMICOS
La presencia de surfactante adsorbido en la interfase produce efectos
retardadores sobre el drenaje de la película intergota en el caso de acercamiento de
dos gotas de agua (emulsión W/O) [22,23,25].
Efecto electroviscoso: Un surfactante iónico se disocia en un ión adsorbido y
un ión soluble presente en la doble capa eléctrica en la fase externa. Cuando la
película intergota es drenada, los iones de la doble capa son arrastrados. Esto
produce una deslocalización de la carga que provoca un efecto electrocinético
llamado potencial de flujo. El campo eléctrico creado tiende a atraer los iones a su
posición inicial, produciéndose una fuerza opuesta al drenaje de la película.
Viscosidad interfacial: En una emulsión W/O, los surfactantes a la interfase
crean entre ellos interacciones laterales e inmovilizan la capa de aceite que solvata
su cola lipofílica. Estos fenómenos inducen a la formación de una película
interfacial rígida que provoca un considerable aumento de la viscosidad interfacial y
de la viscosidad aparente del aceite.
MECANISMO DE DESESTABILIZACIÓN DE UNA EMULSIÓN
27
Para entender los procesos involucrados en el proceso de desestabilización de
emulsiones se estudian los requerimientos energéticos para cada etapa, y se
muestran en la figura 1.7.
Figura 1.7 Mecanismos para la Desestabilización de Emulsiones
De acuerdo a la figura. 1.7, una emulsión cuya tendencia a flocular depende
de la magnitud de la energía libre de activación de floculación (ΔGafloc). Si ésta es lo
suficientemente alta, la emulsión permanece en su estado original indefinidamente,
sin que se formen flóculos. Si las condiciones físico-químicas del medio son tales
que ΔGafloc es baja, la emulsión flocula en el estado II. La emulsión floculada puede
permanecer por mucho tiempo en el estado II, siempre y cuando la energía de
activación que previene la coalescencia ΔGacoa, sea lo suficiente grande; en caso
contrario, las gotas coalescen y las fases tienden a separarse con el consiguiente
deterioro de la emulsión en el estado III.
La altura de la barrera energética, entre los estados floculados y
desfloculados, depende de la magnitud de las fuerzas de interacción entre las gotas
de la fase dispersa, constituidas por las fuerzas de atracción de Van der Waals, por
ΔGafloc
ΔGcoa
ΔGfloc
G I
G II
G III
ΔGaco
a
I II III
28
las de repulsión electrostática y estérica. La suma de las energías de atracción y de
repulsión representa la energía libre de interacción entre las gotas que se aproximan
mutuamente y constituye la teoría clásica de estabilización de sistemas coloidales,
como se explicó anteriormente.
FENÓMENOS INVOLUCRADOS EN LA RUPTURA DE UNA EMULSIÓN
Cuando ocurre la colisión entre gotas de una emulsión, pueden ocurrir varios
comportamientos dependiendo de las propiedades de la película intergota [22,24],
como se puede observar en la figura. 1.8:
- Si las fueras repulsivas son predominantes, las dos gotas rebotarán, por lo que
la emulsión es estable.
- Si la película es suficientemente estable, se forman flóculos
- Cuando las interacciones atractivas a través de la película son predominantes,
la película no es estable y se rompe, lo cual conduce a la coalescencia de las
gotas dispersas.
29
Figura. 1.8 Posibles resultados de la colisión de dos gotas de emulsión
en relación con las interacciones gota – gota.
30
La ruptura de la película intergota sólo ocurre si la disjoining pressure se
reduce suficientemente al disminuir el espesor de la película.
No es fácil estudiar el mecanismo de ruptura de una emulsión puesto que
involucra muchas gotas. Con el fin de simplificar el caso, se considera el caso de
una gota que se acerca a una superficie plana, estudiándose las diferentes etapas en
que se lleva a cabo la ruptura de una emulsión:
Sedimentación
Cuando la fuerza de gravedad excede el movimiento térmico de las gotas, se
desarrolla un gradiente de concentración en el sistema, en el que las gotas más
grandes se mueven a mayor velocidad hacia la superficie (si la densidad de la fase
dispersa es menor que la de la continua). En los casos extremos, las gotas se
concentran en la superficie (creaming). En esta situación, las gotas no pierden su
individualidad y el proceso es reversible.
La gota se desplaza en el campo de gravedad con una velocidad v, calculada
según la ley de Stokes por la relación:
!=
· 9
Äñ · g · R · 2v
2
(14)
donde: R es el radio de la gota supuesta esférica y rígida, g es la aceleración de la
gravedad, Δρ la diferencia de densidad y η la viscosidad de la fase externa.
La velocidad de sedimentación es por tanto proporcional al cuadrado del radio
y a la diferencia de densidad e inversamente proporcional a la viscosidad de la fase
externa. Estos son parámetros que se consideran para aumentar o disminuir la
estabilidad de una emulsión.
31
Floculación – Drenaje
Es un proceso de agregación de gotas sin que éstas pierdan su identidad, y sin
cambio en el diámetro promedio de las mismas. La floculación es el resultado de las
atracciones de Van der Waals y de las interacciones electrostáticas y estéricas entre
moléculas de surfactantes adsorbidas sobre la superficie de gotas adyacentes. El
acercamiento de una interfase a otra, se debe a la sedimentación así como al
movimiento browniano.
COALESCENCIA
Este proceso implica la unión de varias gotas para formar otras más grandes, lo
que finalmente conduce a la separación de las fases. Para que se produzca la
coalescencia, es necesario que la película interfacial que rodea las gotas, así como la
monocapa de surfactante adsorbida sobre la superficie de las mismas sufran un
completo deterioro
ESTABILIDAD DE EMULSIONES DE FASES NO PREEQUILIBRADAS
Recientes estudios muestran interesantes fenómenos que ocurren en las
películas de emulsiones formadas sin pre-equilibración, los cuales previenen la
ruptura de la emulsión por un período de horas e incluso días, aun cuando la película
sea termodinámicamente inestable [22].
Estos efectos se manifiestan en fenómenos llamados cyclic dimpling [22,26] y
osmotic swelling [22,27]. El primero corresponde al caso en el cual el surfactante se
transfiere desde la fase continua hacia la fase dispersa, y el segundo se presenta para
el caso en que el surfactante se transfiere desde la fase dispersa hacia la fase
continua.
32
5.2.5.- EMULSIONES DE AGUA EN CRUDO
En la producción de crudo, este generalmente contiene una proporción de agua
superior al nivel aceptable por parte del transportista o el refinador (en general
menor a 1%), la cual proviene del mismo yacimiento (agua conata), de las diferentes
operaciones de recuperación mejorada (inyección de agua) y/o ruptura del
revestimiento en los procesos de producción. Mucha de esta agua puede ser
separada mediante procesos mecánicos (agua libre), pero queda cierta cantidad
dispersada en el crudo, formando emulsiones de tipo W/O y que excede los
requerimientos del mercado [28,29].
La presencia de agua en el crudo es indeseable no sólo porque es una impureza
sin valor, sino más que todo porque el agua contiene sales inorgánicas tales como
cloruros, sulfatos y carbonatos de sodio, calcio o magnesio, que pueden provocar
corrosión en las instalaciones de transporte y refinación. Durante la destilación, los
cloruros (especialmente el de magnesio) pueden hidrolizarse para formar HCl; tal
reacción es acentuada por la presencia de sustancias orgánicas ácidas. Los
carbonatos y los sulfatos producen depósitos en los intercambiadores de calor.
Como se ha explicado anteriormente, las emulsiones no son
termodinámicamente estables por lo que se requiere suministrarle energía para su
formación, la cual es suministrada en la producción de pozos por las operaciones de
producción y transporte. Los efectos mecánicos están constituidos por el
movimiento del crudo a través de las líneas de producción, se producen efectos de
turbulencia y agitación debido a los accesorios involucrados.
Se ha reportado ampliamente que la estabilidad de las emulsiones de agua en
crudo es de origen estérico [30]. La estabilización de las gotas de agua se debe a las
varias especies presentes en el crudo; éstos contienen asfaltenos resinas, compuestos
33
saturados y aromáticos y sólidos finos suspendidos en una proporción que depende
del tipo y el origen del crudo. Estas sustancias son las responsables de la estabilidad
de las emulsiones, ya que son capaces de formar alrededor de las gotas dispersas una
película envolvente que evita la coalescencia.
. 5.2.6.- DESHIDRATACIÓN DE CRUDOS
Existen varias razones para realizar la deshidratación, así como un posterior
proceso de desalación [12,28]:
- Las especificaciones de los compradores es de un contenido máximo
permisible de sedimentos y agua (S & W). Estos límites varían de 0.1 a 3%.
- El crudo se compra y se vende basado en ºAPI, el agua origina una
disminución de la gravedad ºAPI, reduciendo el precio de venta del crudo.
- El crudo emulsificado incrementa costos de transportación, por la
movilización de un volumen ocupado por agua sin valor comercial.
- La viscosidad del crudo se incrementa con un mayor contenido de agua
dispersada.
- Las sales minerales presentes en el agua (de producción) ocasionan
corrosión en los equipos de producción, tuberías y tanques de
almacenamiento.
En la práctica se utiliza una combinación de métodos químicos y físicos en el
tratamiento de las emulsiones. Los métodos físicos, tales como eléctricos, térmicos y
gravitacionales (p.e. hidrociclones), tienen como finalidad incrementar la frecuencia
en la colisión entre las gotas, mientras que los métodos químicos intentan hacer la
estabilidad de la película entre gotas suficientemente débil para disminuir la
resistencia a la coalescencia [29].
34
Los demulsificantes químicos o deshidratantes, son compuestos que reducen la
tensión interfacial entre el agua y el crudo, debilitando la película interfacial y
generando la coalescencia entre las gotas de agua. Se utilizan productos químicos
específicos para desestabilizar las emulsiones de agua en crudo y promover la
coalescencia de las gotas. Usualmente son razonables en costos, y frecuentemente
minimizan la cantidad de calor y el tiempo requerido para la separación [28]. Deben
ser sustancias similares a los emulsificantes [29], y poseer ciertas características:
- Poseer una fuerte atracción hacia la interfase agua-aceite, para desplazar y/o
neutralizar los surfactantes naturales presentes en la interfase entre las gotas
dispersadas y la fase continua.
- Para impulsar la floculación, debe neutralizar cualquier carga eléctrica
repulsiva entre las gotas dispersadas y permitir el contacto entre las gotas.
- Con el fin de promover la coalescencia, deben permitir a las pequeñas gotas
combinarse en gotas de tamaño suficientemente grande para sedimentar; para lo cual
se requiere la ruptura de la película que rodea y estabiliza las gotas.
- Deben prevenir la readsorción de los surfactantes presentes en el crudo, para
evitar que se vuelva a formar la emulsión.
Para que las sustancias deshidratantes migren hacia la interfase, es necesario
introducirlas en un solvente miscible con la fase continua, es decir, la fase aceite. El
surfactante deberá tener carácter hidrofílico, o por lo menos suficientemente
hidrofílico para compensar el efecto de los surfactantes naturales (lipofílicos) y
desplazar la formulación de las emulsiones hacia una zona de menor estabilidad.
Como se ha estudiado, la situación inmejorable consiste en lograr la formulación
óptima, para la cual se obtiene el mínimo de estabilidad y se favorece la
coalescencia de las gotas dispersadas.
35
OTROS ASPECTOS DE LA DESHIDRATACIÓN
Calentamiento
En el proceso de deshidratación es conveniente el uso de calor en el
tratamiento del crudo, puesto que proporciona algunos beneficios básicos:
- Reduce la viscosidad del crudo, facilitando la colisión de las gotas de agua a
través del medio viscoso.
- La adición de calor incrementa el movimiento molecular de las gotas, lo cual
favorece la coalescencia a través del incremento de la frecuencia de colisión
de las gotas de la fase dispersa.
- Disminuye la acción de los emulsificantes naturales y/o aumenta la acción del
demulsificante.
- Aumenta la diferencia de densidades entre el aceite y el agua, acelerando la
separación de las fases.
Sin embargo, el calentamiento de los fluidos resulta costoso si se compara
con otros métodos de separación; además puede causar significativas pérdidas de
componentes livianos.
Deshidratación electrostática
Las pequeñas gotas de agua dispersas en el crudo pueden coalescer cuando las
emulsiones de este tipo son sometidas a un campo electrostático. Cuando un líquido
no conductor, por ejemplo el crudo, contiene disperso un líquido que si lo es, por
ejemplo el agua, y se les aplica un campo electrostático, las gotas dispersas son
obligadas a combinarse por la acción de varios fenómenos físicos:
36
- Las gotas se polarizan y tienden a alinearse con el campo eléctrico, lo cual
hace que los polos negativos y positivos generados en los extremos de las gotas se
ubiquen adyacentes unos con otros. La atracción resultante permite el choque entre
las gotas y ocasiona su coalescencia.
- Las gotas de agua son atraídas hacia los electrodos debido a una carga
inducida. Bajo un campo electrostático, producto de la inercia, las gotas dispersas
tiene una mayor longitud de vibración que las grandes, lo cual promueve la
coalescencia.
- El campo eléctrico tiende a distorsionar las gotas, alargándolas, lo que
debilita la película de surfactante natural adsorbida en la interfase agua/crudo.
Cualquiera que sea el mecanismo involucrado en el proceso, el campo eléctrico
obliga a una gota dispersa a moverse rápidamente en direcciones aleatorias, lo que
incrementa en gran medida la posibilidad de colisiones con otras y su posterior
coalescencia.
La figura 1.8 muestra un esquema general para un proceso de deshidratación,
en el cual se combinan diversos métodos para garantizar mayor eficiencia de
separación. .
Figura 1. 8 Esquema general de un proceso de deshidratación de crudos
Separación Mecánica
Agua libre
Separación Mecánica
Agua dispersa
Separación electrostática
Agua emulsionada
Química deshidratante
Emulsión agua en crudo
37
6.- SÍNTESIS DE DATOS – SISTEMAS PREEQUILIBRADOS.
El Laboratorio de Formulación, Interfases, Reología y Procesos (FIRP) de la
Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de los Andes en Mérida,
Venezuela, tiene una amplia trayectoria en investigación sobre emulsiones y
fenómenos interfaciales, durante casi 30 años se han realizado numerosos estudios
sobre diferentes propiedades de emulsiones obtenidas a partir de sistemas
preequilibrados. Una de estas variables, y la que nos concierne en esta trabajo en
particular, es la estabilidad.
Se realizó una revisión de los trabajos de investigación realizados en el
laboratorio con la finalidad de reunir la mayor información acerca de la influencia
de diversas variables sobre la estabilidad de las emulsiones, obtenidas a partir de
diferentes sistemas. Se tomaron los datos tal como han sido reportados en cada
informe, con la variable de formulación utilizada, que permite evaluar el efecto
general que tiene la formulación sobre la estabilidad; luego se ha aplicado el
concepto de formulación generalizada HLD (SAD/RT) para evaluar el efecto
secundario de diversas variables, mediante la superposición de curvas.
La estabilidad representa el tiempo que tarda en separarse entre 1/3 y 2/3 de la
fase que se separa primero. En el anexo A se muestran las tablas de datos a partir de
las cuales se construyeron las curvas de estabilidad con respecto a la variable en
estudio y con respecto al HLD.
6.1.- VARIABLES DE FORMULACIÓN
La variable de formulación de cada sistema depende del tipo de surfactante que
se emplee en el estudio. Para los sistemas con surfactantes de tipo iónico,
38
principalmente aniónicos, se utiliza la salinidad o Ln S, que también se utiliza para
los catiónicos no dependientes del pH, mientras que cuando se emplean surfactantes
de tipo no iónico se utiliza el número de óxido de etileno (EON) o la temperatura
como variable de formulación.
Para la mayoría de los sistemas se observa que las curvas de estabilidad siguen
el mismo patrón general, tanto para surfactantes iónicos como no iónicos. La
estabilidad de las emulsiones obtenidas pasa por un mínimo en la zona que
corresponde a la formulación óptima (sea cual sea la variable en estudio), y aumenta
a medida que se aleja en ambas direcciones, tanto para sistemas que producen
emulsiones W/O como O/W. Los datos en los gráficos se muestran de manera que
se observa la transición de fases el sistema en el sentido: , y la inversión
del tipo de emulsión en el sentido: O/W → MOW → W/O.
6.2.- EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DEL SURFACTANTE
La influencia general de esta variable es que a medida que aumenta la
concentración de surfactante, las mezclas de surfactantes aniónicos se vuelven más
hidrofílicas mientras que las de no iónicos se torna menos hidrofílicas, lo cual se
debe a problemas de fraccionamiento de los surfactantes. El análisis de los datos
muestra que a medida que se incrementa la concentración de surfactante, el mínimo
de estabilidad (que corresponde a la formulación óptima) se desplaza dependiendo
de la variable de formulación, hacia mayores salinidades para surfactantes iónicos y
mayor EON para los no iónicos.
Andérez [31] trabajó tanto con surfactantes aniónicos como no iónicos y
obtuvo curvas típicas de estabilidad en función de la salinidad, observando mínimos
de estabilidad, asociados con una tensión interfacial ultrabaja y un mínimo de
viscosidad.
39
En la figura 2.1.a se presentan las curvas de estabilidad en función de Ln S
para sistemas con una concentración de surfactante (Petronate HL) de 2, 1, 0.67 y
0.33 gpdL. Se observa el desplazamiento del mínimo de estabilidad hacia mayores
salinidades y se aprecia que las emulsiones O/W, que se obtienen a valores bajos de
salinidad, son mucho más estables que las W/O, que se obtienen a valores altos de
salinidad. En la figura 2.1.b se muestran las curvas de estabilidad para los mismos
sistemas en función del HLD. Al superponer las curvas obtenidas para diferentes
concentraciones se puede apreciar mejor el efecto que ejerce sobre la estabilidad una
variación de la variable en estudio. Para este sistema en particular no se aprecia
influencia relevante, ya que para todas las concentraciones las estabilidades
presentan más o menos el mismo orden de magnitud, tanto las obtenidas para
valores negativos de HLD como para HLD positivos. Lo que si es notable es que
para valores negativos de HLD, para los cuales se obtienen emulsiones O/W, se
observa que las emulsiones son mucho más estables que las obtenidas para valores
positivos de HLD, para los cuales se obtienen emulsiones W/O.
Kerosén/NaCl/Petronate HL 2-butanol 3%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
ln S
Estab. log t (s)
2 gpdl1 gpdl0,67 gpdl0,33 gpdl
Kerosén/NaCl/Petronate HL 2-butanol 3%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00
HLD
Estab i l idadlog t (s)
2 gpdl1 gpdl0,67 gpdl0,33 gpdl
Fig. 2.1.a) Curva de estabilidad
en función de ln S, para concentración
de surfactante = 2, 1, 0.67 y 0.33 gpdL.
Fig. 2.1.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para concentración de
surfactante = 2, 1, 0.67 y 0.33 gpdL.
40
En las figuras 2.2.a y 2.2.b se muestran las curvas de estabilidad en función del
EON y del HLD respectivamente, para un sistema en el cual se utilizan surfactantes
no iónicos y Lubricante como fase aceite. Se aprecia en la figura 2.2.a que un
aumento en la concentración de surfactante produce un desplazamiento del mínimo
de estabilidad hacia mayores valores de EON. En la figura 2.2.b se comparan las
curvas obtenidas para diferentes concentraciones y se observa que para valores de
formulación en los cuales se producen emulsiones W/O, la estabilidad aumenta al
aumentar la concentración, mientras que para las emulsiones O/W no está bien
definido el efecto. Llama la atención que para este sistema con una concentración de
0,67 gpdL de surfactante, el mínimo de estabilidad no se encuentra en el rango de
comportamiento trifásico
Lubricante/NaCl 1%/(Emulgen 903 y 906)2-butanol 2%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
3,003,504,004,505,005,506,00
EON
Estab ,
log t (s)
3%1%
0,67%
Lubricante 1/NaCl 1%/(Emulgen 903 y 906)2-butanol 2%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-2,50 -2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00HLD
Estabilidad log t (s) 3%
1%
0,67%
Pérez [32] estudió la influencia de la concentración de surfactante sobre las
propiedades de las emulsiones, utilizando sistemas compuestos por mezclas de
surfactantes aniónicos (hidrofílico + lipofílico) y surfactante aniónico hidrofílico +
alcohol lipofílico, para diferentes concentraciones. Obtuvo que un incremento de la
Fig. 2.2 a) Curva de estabilidad en
función del EON, para concentración de
surfactante = 3, 1 y 0.67 gpdL.
Fig. 2.2 b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para concentración de
surfactante = 3, 1 y 0.67 gpdL.
41
concentración de surfactante produce un desplazamiento de la salinidad óptima
hacia mayores valores, así como también un ligero aumento en el ancho de la zona
de comportamiento trifásico.
En las figuras 2.3.a y 2.3.b se muestran las curvas de estabilidad en función
de ln S y del HLD para un sistema en el cual se utiliza una mezcla de surfactante
hidrofílico y alcohol lipofílico, con Fw= 0.5, y en la figuras 2.4.a y 2.4.b se
muestran las curvas de estabilidad en función de ln S y del HLD con Fw =0.4. Se
aprecia que para valores de salinidad superiores a la salinidad óptima, para los
cuales se obtienen emulsiones W/O, la estabilidad aumenta a medida que se
incrementa la concentración de surfactante; esto se debe a que a mayor
concentración se produce mayor cobertura de la interfase, impidiendo que las gotas
de fase dispersa se unan para formar gotas de mayor diámetro, que se traduce en una
disminución de la coalescencia. Para valores de salinidad menores que la salinidad
óptima, para los cuales se obtienen emulsiones O/W, se observa que a medida que se
incrementa la concentración de surfactante disminuye la estabilidad.
Kerosén / NaCl 1% / DDSSn-Pentanol 4,76%, Fw=0,5
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00ln S
Estabilidad log t (s)
0,5 gpdL
2,0 gpdL
Kerosén / NaCl 1% / DDSSN-Pentanol 4,76%, Fw=0,5
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 HLD
Estabilidad log t (s)
0,5 gpdL
2,0 gpdL
Fig. 2.3.a) Curva de estabilidad en
función de ln S, para concentración de
surfactante = 2 y 0.5 gpdL.
Fig. 2.3.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para concentración de
surfactante = 2 y 0.5 gpdL.
42
Kerosén / NaCl 1% / DDSS Fw = 0,4 n-Pentanol 4,76%
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
-1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00
ln S
Estabilidad log t (s) 0,5 gpdL
1,0 gpdL
2,0 gpdL
Kerosén / NaCl 1% / DDSS
Fw 0,4 n-Pentanol 4,76%
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
-2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50
HLD
Estabilidad log t (s) 0,5 gpdL
1,0 gpdL
2,0 gpdL
En las figuras 2.5, 2.6 y 2.7 se muestran las curvas de estabilidad de sistemas
estabilizados con la mezcla de surfactantes (DDSS + TRS-18) a diferentes
concentraciones. En estos casos no se establece una relación tan evidente entre esta
variable y la estabilidad.
Kerosén/NaCl 1%/(DDSS+TRS-18)(7:3) Fw 0,5 / Sec-butanol 1,96%
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
-1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 Ln S
Estabilidad
log t (s)
0,5 gpdL
2 gpdL
4 gpdL
Kerosén/NaCl 1%/(DDSS+TRS-18)(7:3) Fw 0,5 / Sec-butanol 1,96%
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
-2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 HLD
Estabilidad log t (s) 0,5 gpdL
2 gpdL4 gpdL
Fig. 2.5.a) Curva de estabilidad en
función de ln S, para concentración de
surfactante = 4, 2 y 0.5 gpdL.
Fig. 2.5.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para concentración de
surfactante = 4, 2 y 0.5 gpdL.
Fig. 2.4.a) Curva de estabilidad en función
del EON, para un sistema con Fw 0.4 y
concentración de surfactante = 2, 1 y 0.5 gpdL.
Fig. 2.4.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para un sistema con Fw 0.4
y concentración de surfactante = 2, 1 y 0.5
gpdL.
43
Kerosén/NaCl 1%/(DDSS+TRS-18)(7:3) Fw 0,6 / Sec-butanol 1,96%
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
-1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 Ln S
Estabilidad log t (s)
2 gpdL
4 gpdL
Kerosén/NaCl 1%/(DDSS+TRS-18)(7:3) Fw 0,6 / Sec-butanol 1,96%
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
-2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 HLD
Estabilidad log t (s) 2 gpdL
4 gpdL
Kerosén/NaCl 1%/(DDSS+TRS-18)(7:3) Fw 0,7 / Sec-butanol 1,96%
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
-1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 Ln S
Estabilidad
log t (s) 2 gpdL
4 gpdL
Kerosén/NaCl 1%/(DDSS+TRS-18)(7:3) Fw 0,7 / Sec-butanol 1,96%
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
-2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 HLD
Estabilidad
log t (s) 2gpdL
4gpdL
Fig. 2.7.a) Curva de estabilidad en
función del ln S, para concentración de
surfactante = 2 y 4 gpdL.
Fig. 2.7. b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para concentración de
surfactante = 2 y 4 gpdL.
Fig. 2.6.a) Curva de estabilidad en
función de ln S, para concentración de
surfactante = 2 y 4 gpdL.
Fig. 2.6.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para concentración de
surfactante = 2 y 4 gpdL.
44
6.3.- EFECTO DE LA RELACIÓN AGUA / ACEITE o Fw.
La observación general de la influencia del Fw sobre la estabilidad es que
mientras mayor es el contenido de agua en el sistema, mayor es la estabilidad de las
emulsiones O/W, mientras que al disminuir la fracción de agua son más estables las
emulsiones de tipo W/O. A continuación se resumen algunos trabajos realizados
utilizando esta variable.
Prato [33] estudió un sistema estabilizado con un surfactante catiónico no
dependiente del pH (HTAB). Como se puede observar en la figura 2.8.a, el mínimo
de estabilidad, que establece la salinidad óptima, se desplaza a salinidades menores
al aumentar el Fw, y el ancho de la zona trifásica disminuyen al aumentar la fracción
volumétrica de fase acuosa (Fw), lo que puede deberse a un cambio en el reparto de
alcohol. En la figura 2.8.b se comparan las curvas de estabilidad para diferentes Fw
en un gráfico de estabilidad en función del HLD y se observa que al aumentar el Fw
disminuye la estabilidad, tanto para HLD negativos, para los cuales se obtienen
emulsiones O/W, como para HLD positivos, para los cuales se producen emulsiones
W/O.
NaCl/Kerosén/HTAB 0,25%P/V
n-pentanol 3%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-0,90 -0,60 -0,30 0,00 0,30 0,60 0,90ln S
Estabilidad log t(s) Fw=0,4
Fw=0,5Fw=0,6Fw=0,7Fw=0,8
Kerosén/NaCl/HTAB 0,25%P/V
n-pentanol 3%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-0,90 -0,60 -0,30 0,00 0,30 0,60 0,90!HLD
Estabilidad log t(s)
Fw=0,4Fw=0,5Fw=0,6Fw=0,7Fw=0,8
Fig. 2.8.a) Curvas de estabilidad en función de ln S, para Fw = 0.4, 0.5, 0.6, 0.7 y 0.8
Fig. 2.8.b) Curvas de estabilidad en
función del HLD, para Fw = 0.4, 0.5, 0.6,
0.7 y 0.8
45
En los resultados de Pérez [32] se observa el mismo efecto, es decir, la
estabilidad disminuye a medida que aumenta el contenido de agua en el sistema,
como puede apreciarse en las figuras 2.9.a y 2.9.b en las cuales se presentan las
curvas de estabilidad de sistemas con Fw = 0.5, 0.6 y 0.7.
Kerosén/NaCl 1%/(DDSS+TRS-18)(7:3)
Conc. Surfactante 4%
Sec-butanol 1,96%
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
-1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 Ln S
Estabilidad log t ( s ) Fw 0,5
Fw 0,6
Fw 0,7
Kerosén/NaCl 1%/(DDSS+TRS-18)(7:3) Conc. Surfactante 4 %
Sec-butanol 1,96%
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
-2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 HLD
Estabilidad log t (s)
Fw 0,5
Fw 0,6Fw 0,7
López [34] estudió un sistema en el cual se utiliza parafina como fase aceite
con Fw variable desde 0.2 hasta 0.6, cuyas curvas de estabilidad se muestran en las
figuras 2.10.a y 2.10.b, en función de ln S y de HLD respectivamente. Al comparar
las curvas se observa que la estabilidad de las emulsiones O/W, que se obtienen para
valores de HLD negativos, aumenta a medida que el contenido de agua es mayor, y
para el caso de emulsiones W/O, que se obtienen para HLD positivos, se observa
una tendencia inversa, es decir, aumenta la estabilidad cuando el sistema tiene
menor contenido de agua.
Fig. 2.9.a) Curva de estabilidad en función
de ln S, para un sistema con concentración de
surfactante = 4 gpdL.
Fig. 2.9.b) Curva de estabilidad en
función de HLD, para un sistema con
concentración de surfactante = 4 gpdL.
Fig. 2.7.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para un sistema con Fw 0.4
y concentración de surfactante = 2, 1 y 0.5
gpdL.
46
Parafina/NaCl/TRS-18 1%
2-butanol 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,75 -1,25 -0,75 -0,25 0,25 0,75 1,25 1,75Ln S
Estabi l idadlog t (s)
Fw 0,2
Fw 0,3
Fw 0,4
Fw 0,5
Fw 0,6
Parafina/NaCl/TRS-18 1%
2-butanol 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-2,00 -1,00 0,00 1,00 2,00
HLD
Estabi l idadlog t (s)
Fw 0,2Fw 0,3Fw 0,4Fw 0,5Fw 0,6
Silva [35] estudió un sistema estabilizado con DDSS, cuya fase aceite
contiene un pequeño porcentaje de crudo. Como se observa en la figuras 2.11.a y
2.11.b, la zona de mínima estabilidad se obtuvo para un mismo rango de salinidad, y
se aprecian mayores estabilidades al disminuir el contenido de agua, tanto para HLD
negativos como positivos.
Fig. 2.10.a) Curva de estabilidad
en función de ln S, para sistema con
parafina y Fw = 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 0.6
Fig. 2.10.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para sistema con
parafina y Fw = 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 0.6
Kerosén con 0,5% de crudo/NaCl/DDSS 0,5% n-pentanol 4,95%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50ln S
Estabilidad log t(s)
Fw = 0,4
Fw = 0,5
Fw = 0,6
Kerosén con 0,5% de crudo/NaCl/DDSS 0,5%n-pentanol 4,95%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,00 -0,75 -0,50 -0,25 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00HLD
Estabilidad log t (s)
Fw= 0,4
Fw= 0,5
Fw= 0,6
Fig. 2.11.a) Curva de estabilidad en
función del ln S, para un sistema con fase
aceite kerosén y 0.5% crudo.
Fig. 2.11.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para un sistema con fase
aceite kerosén y 0.5% crudo.
47
En las figuras 2.12 a y 2.12.b se muestran resultados presentados por Jarry [36]
para sistemas estabilizados con DDSS y TRS. De acuerdo a sus resultados, el
mínimo de estabilidad no se desplaza al variar el Fw, sino que se obtiene para la
misma salinidad aproximadamente. Obtuvo mayores estabilidades para mayor Fw,
tanto en el rango de formulación de HLD negativos para el cual se forman
emulsiones W/O como para HLD positivos para los cuales se forman emulsiones
O/W.
Kerosén/NaCl / DDSS 0,576% y Kerosén/NaCl / TRS 10-410 0,84%
n-pentanol: 5% y 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00lnS
Estabilidad log t (s)
DDSS Fw =0,5
TRS Fw = 0,4
TRS Fw = 0,6
Kerosén/NaCl / DDSS 0,576% y Kerosén/NaCl / TRS 10-410 0,84%
n-pentanol: 5% y 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00
H L D
Estabilidad
log t (s)
DDSS Fw =0,5
TRS Fw = 0,4
TRS Fw = 0,6
6.4.- EFECTO DEL ACEITE
Anderez [31] trabajó con dos aceites: Kerosén (ACN 10, viscosidad = 1.2 cP)
y una mezcla compuesta por de 40% Lubricante base y 60% kerosene que denominó
Lubricante 1 (ACNm 18.5, viscosidad = 10 cP). Encontró que la viscosidad del
aceite influye directamente sobre la salinidad óptima del sistema, es decir, mientras
mayor es la viscosidad del aceite, el mínimo de estabilidad ocurre a mayor salinidad.
En la figura 2.13.a se muestra la curva de estabilidad en función de ln S, donde
puede apreciar que el mínimo de estabilidad para el sistema que contiene kerosén
Fig. 2.10.a) Curva de estabilidad en
función del EON, para un sistema con Fw y
surfactante variable.
Fig. 2.10.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para un sistema con Fw y
surfactante variable.
48
ocurre a ln S = 1.95 mientras que el sistema que contiene lubricante presenta un
mínimo de estabilidad a ln S = 2.3. Comparando la estabilidad de ambos sistemas en
función del HLD, se puede apreciar en la figura 2.13.b que para sistemas con HLD
negativos (emulsiones O/W) la estabilidad es mayor cuando la viscosidad del aceite
es mayor, mientras que para las emulsiones W/O no se observa efecto relevante.
Lubricante/NaCl/Petronate HL 1%2-butanol 3%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00
ln S
Estab i l i dad
log t (s)
Kerosen
Lubricante 1
Lubricante/NaCl/Petronate HL 1%2-butanol 3%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00HLD
Estab i l i dad
log t (s)
Kerosen
Lubricante 1
López [34] trabajó con tres aceites: Parafina (ACN 18, viscosidad = 38 cP),
aceite de Coco (EACN = 6.5, viscosidad = 65 cP) y una mezcla compuesta por
parafina y aceite de coco en proporción 50/50. En las gráficas 2.14.a y 2.14.b,
correspondientes a las curvas de estabilidad de sistemas en los cuales se utilizó
parafina y la mezcla de aceite de coco y parafina, se puede apreciar que la
estabilidad de la emulsiones disminuye al incrementarse la salinidad de la fase
acuosa, lo cual corresponde con la inversión del tipo de emulsión. Se obtienen altas
estabilidades para el rango de formulación en el cual se producen emulsiones O/W y
muy poco estables cuando se produce W/O, y no se observan mínimos de estabilidad
tan evidentes para estos sistemas.
Fig. 2.13.a) Curva de estabilidad en función de ln S para sistemas con varios aceites.
Fig. 2.13.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para sistemas con varios
aceites.
49
Parafina/NaCl/TRS-18 1%
2-butanol 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,75 -1,25 -0,75 -0,25 0,25 0,75 1,25 1,75Ln S
Estabi l idadlog t (s)
Fw 0,2
Fw 0,3
Fw 0,4
Fw 0,5
Fw 0,6
Ac. Coco-Parafina (50:50)/NaCl/TRS-16 1%2-butanol 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,75 -1,25 -0,75 -0,25 0,25 0,75 1,25 1,75Ln S
Estabi l idadlog t (s)
Fw 0,2
Fw 0,3
Fw 0,4
Fw 0,5
Fw 0,6
Fw 0,8
Briceño [37] estudió la influencia de la viscosidad de la fase aceite sobre las
propiedades de la emulsión, variando el contenido de aceite lubricante en una
mezcla con kerosén. Utilizó una mezcla de surfactantes constituida por DDSS y
TRS 10-80. En la figura 2.15 se observan las curvas de estabilidad de diferentes
sistemas en función del %DDSS en la mezcla. La curva obtenida con el sistema 1 es
una curva típica de estabilidad, con la presencia de un mínimo y emulsiones estables
a ambos lados de mínimo, para contenidos de DDSS mayores y menores a las
correspondientes al mínimo. El sistema 2 presenta el mínimo de estabilidad a un
contenido menor de DDSS, es decir para un HLB de surfactante menor que para el
sistema 1.
Para el sistema 3, la forma general de la curva de estabilidad varía con
respecto a la curva típica observada hasta ahora. En la figura 2.16 se muestra la
forma general de la curva de estabilidad para un sistema con alta viscosidad [37].
Fig. 2.14.a) Curva de estabilidad
en función de ln S, para un sistema con
parafina y Fw = 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 0.6
Fig. 2.14.b) Curva de estabilidad en
función de ln S, para un sistema con
parafina y Fw = 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 y 0.8
50
Debido al alto contenido de lubricante en la fase aceite, este se trata de un sistema
con alta viscosidad.
Kerosén+Aceite Lubricante/DDSS + TRS10-80 n-pentanol / sec-butanol 3,85%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0%DDSS
Estabilidad log t(s)
11 16,8 22,6 28,4 34,2 40 HLB
Sistema 1
Sistema 2
Sistema 3
Fig. 2.15) Curva de estabilidad en función
del
% de DDSS en la mezcla de
surfactantes.
Fig. 2.16 Curva típica de estabilidad
para sistemas con fase aceite altamente
viscosos.
Surfactantes: DDSS + TRS-18 1%
Fw 0.5, n-pentanol / sec-butanol 3.85%
Sistema 1: Kerosén / NaCl 2.5 gpdL Viscosidad = Sistema 2: Kerosén + 20% Aceite Lubricante / NaCl 1 gpdL Viscosidad = Sistema 3: Kerosén + 50% aceite Lubricante/ NaCl 8 gpdL Viscosidad =
51
6.5.- EFECTO DEL ELECTROLITO
Rodríguez [38] estudió sistemas con tres electrolitos diferentes: NaCl, ZnCl2
y AlCl3 utilizando los surfactantes: HTAB (hexadecil trimetil amonio bromuro) y
DODIGEN 226 (coco alquil dimetil bencil amonio cloruro). En las figuras 2.17.a y
2.17.b se presenta las curvas de estabilidad de sistemas con HTAB, donde se
observa que un incremento de la carga del catión desplaza la formulación óptima a
mayor salinidad. Rodríguez reporta que la salinidad óptima equivalente para sales
con cationes di y trivalentes se correlaciona linealmente con la salinidad óptima de
sales con cationes monovalentes (como el NaCl) de acuerdo a la expresión: S =
Smono*Z3.
Al comparar las curvas superpuestas en la figura 2.17.b, para valores de HLD
negativos, para los cuales se produce emulsiones O/W, no se evidencia una
influencia relevante de la carga del catión sobre la estabilidad de las emulsiones,
observándose que la estabilidad de los tres sistemas es bastante similar. Para valores
de HLD positivos, la estabilidad de emulsiones W/O que contienen NaCl es un poco
superior a los sistemas que contienen los otros electrolitos.
Kerosén/Agua+Sal/HTAB 0,5%
n-pentanol 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,10 -0,85 -0,60 -0,35 -0,10 0,15 0,40 0,65 0,90 ln S
Estabilidad log t (s)
NaCl ZnCl
AlCl3
Kerosén / Agua+Sal / HTAB 0,5%
n-pentanol 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,10 -0,90 -0,70 -0,50 -0,30 -0,10 0,10 0,30 0,50 0,70 0,90 HLD
Estabilidad log t (s)
NaCl ZnCl
AlCl3 7
Fig. 2.17.a) Curva de estabilidad
en función de ln S para sistemas con
varios electrolitos.
Fig. 2.17.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para sistemas con
varios electrolitos.
52
En las figuras 2.18.a y 2.18.b se presenta las curvas de estabilidad de los
sistemas estabilizados con DODIGEN 226, utilizando las mismas sales. La
estabilidad de las emulsiones obtenidas para todo el rango de formulación estudiado
no es muy elevada y no se observa efecto determinante de la carga del catión sobre
la estabilidad.
6.6.- EFECTO DEL SURFACTANTE
Al comparar los resultados de Rodríguez para ambos surfactantes [38] se
observa que el HTAB estabiliza mucho mejor el sistema que el DODIGEN 226, aun
cuando la concentración de este último es muy superior.
En la figura 2.20 se muestra una comparación de las curvas de estabilidad
para sistemas preparados con los surfactantes mencionados, donde se aprecia que los
Kerosén/Agua+Sal/DODIGEN 226 2,5%
n-pentanol 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-2,40 -2,20 -2,00 -1,80 -1,60 -1,40 -1,20 -1,00 -0,80 -0,60 ln S
Estabilidad log t (s)
NaCl ZnCl AlCl3
Kerosén/Agua+Sal/DODIGEN 226 2,5%n-pentanol 4%
1,50
2,50
3,50
4,50
5,50
6,50
-1,20-1,00-0,80-0,60-0,40-0,20 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80HLD
Estabilidad log t (s)
NaCl
ZnCl
AlCl3
Fig. 2.18.a) Curva de estabilidad
en función de ln S para sistemas con
varios electrolitos.
Fig. 2.18.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para sistemas con varios
electrolitos.
53
sistemas con DODIGEN 226 son muy poco estables, tanto para formulación de
emulsiones O/W como W/O.
Kerosén/NaCl/ Surf. 0,5%
n-pentanol 4%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
-1,10 -0,90 -0,70 -0,50 -0,30 -0,10 0,10 0,30 0,50 0,70 0,90H L D
Estabi l idadlog t (s)
HTAB
DODIGEN 26
Miñana [39] estudió un sistema en el cual utiliza una mezcla de surfactantes
compuesta por TRS 10-80 (HLB 11) y DDSS (HLB 40). En sus resultados ha
reportado que a medida que aumenta el contenido de DDSS en la mezcla, es decir,
mientras más hidrofílica es la mezcla de surfactantes, se desplaza hacia menores
valores la salinidad óptima (para la cual se obtuvo el mínimo de estabilidad). Esta
afirmación puede apreciarse en las figuras 2.19.a y 2.19.b en las cuales se muestran
las curvas de estabilidad en función del ln S y del HLD respectivamente. .
Al superponer las curvas no se aprecia efecto determinante de la fracción de
DDSS sobre los máximos de estabilidad. Para valores de HLD negativos se aprecia
que las curvas presentan más o menos la misma tendencia y tienen el mismo orden
de magnitud. Los máximos de estabilidad para sistemas W/O (HLD positivos), son
Fig. 2.20) Curva de estabilidad en función
de ln S para diferentes surfactantes.
54
menores que para los HLD negativos y no se observa influencia relevante del
contenido de DDSS en la mezcla.
Este es un resumen de la influencia de diversas variables de formulación
sobre la estabilidad de sistemas emulsionados a partir de sistemas SOW
preequilibrados. Aunque algunos sistemas presentan sus peculiaridades, la mayoría
obedece a una tendencia general que es importante conocer antes de plantearse
nuevos estudios sobre la estabilidad de emulsiones con cualquier aplicación,
especialmente si se trata de casos más complicados en los cuales por diversas
razones no se dispone del tiempo requerido para la preequilibración, y se debe
trabajar fuera del equilibrio.
Kerosén/NaCl/TRS 10-80+DDSS 0,4 %n-pentanol/2-butanol 3,85%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
-3,00 -2,00 -1,00 0,00 1,00 2,00 3,00
ln S
Estabilidad log t (s)
DDSS= 0
DDSS= 0,14
DDSS= 0,27
DDSS=0,44
DDSS=0,59
DDSS=0,76
DDSS=0,91
DDSS=1,0
Kerosén/NaCl/TRS 10-80+DDSS 0,4 %
n-pentanol/2-butanol 3,85%
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
-5,00 -4,00 -3,00 -2,00 -1,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00
HLD
Estabilidad log t (s)
DDSS= 0 DDSS= 0,14 DDSS= 0,27 DDSS=0,44 DDSS=0,59 DDSS=0,76 DDSS=0,91 DDSS=1,0
Fig. 2.19.a) Curva de estabilidad
en función del EON, para
concentración de surfactante = 2, 1,
0.67 y 0.33 gpdL.
Fig. 2.19.b) Curva de estabilidad en
función del HLD, para concentración de
surfactante = 2, 1, 0.67 y 0.33 gpdL.
55
7.- REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
El estudio de los sistemas fuera del equilibrio es muy importante desde el
punto de vista de las aplicaciones industriales, puesto que la mayoría de los procesos
involucran sistemas no equilibrados. En tal sentido, los conocimientos que se
puedan obtener de las investigaciones aportarían soluciones a problemas que aun
hoy día se resuelven de manera empírica.
Acerca de sistemas fuera del equilibrio, en el laboratorio FIRP se han
realizado varios trabajos de investigación los cuales se resumen a continuación:
Moreno [40] evaluó el efecto de la localización inicial del surfactante sobre el
tiempo de pre-equilibración del sistema surfactante - agua - aceite. Con su trabajo
se ha definido una nueva variable: tiempo de pre-equilibración aparente (tR), que
representa el tiempo necesario para obtener sistemas que se comporten como
equilibrados, es decir, que se obtenga el mismo tipo de emulsión que la obtenida al
equilibrio con esa misma formulación.
Mostró que si se introduce un surfactante en la fase en la cual se reparte
mayoritariamente al equilibrio, se obtiene una emulsión idéntica a la que se obtiene
a partir del mismo sistema equilibrado. En el caso contrario, cuando se introduce el
surfactante en la fase en la cual no se encuentra al equilibrio, la emulsificación
puede dar resultados diferentes.
56
Esta variable fue estudiada principalmente para sistemas S-W-O con
surfactantes aniónicos, salmuera y kerosén; y se muestra que el tiempo de pre-
equilibración aparente varía según las condiciones experimentales:
tR depende de la posición relativa del sistema con respecto a la zona trifásica,
obteniéndose que tR se hace cero cuando el sistema tiende a la zona de
comportamiento trifásico, para todas las condiciones de experimentación.
En sistemas alejados de la zona trifásica, se observa un efecto importante de
las variables de formulación sobre el tiempo de pre-equilibración:
- Salinidad de la fase acuosa: a medida que se incrementa la salinidad de
la fase acuosa, tR disminuye hasta hacerse igual al cero alrededor de la
zona trifásica, como puede observarse en la figura 3.1, donde se
aprecia que el tiempo de pre-equilibración aparente se va reduciendo
mientras se acerca a la zona de formulación en la cual se observa
comportamiento trifásico (a partir de 0.4 % de salinidad de fase acuosa
aproximadamente).
Figura 3.1 Influencia de la salinidad sobre el tiempo de pre-equilibración.
% sal
Tiempo de pre-equilibración (h.)
57
Al estudiar el efecto combinado de la salinidad y el contenido de alcohol en
el sistema, la influencia del alcohol es tan marcada que dependiendo de la
salinidad del sistema, se llega a obtener un tR= 0. En la figura 3.2 se presenta
un gráfico en el cual se muestra el efecto combinado del porcentaje de sal y
del alcohol sobre el tiempo de preequilibación aparente, donde la línea
punteada representa las condiciones de formulación para las cuales tR= 0. Se
observa que a medida que la salinidad de la fase acuosa aumenta, se requiere
menor porcentaje de alcohol para que el sistema se comporte como
preequilibrado.
Fig. 3.2 Influencia de la concentración de alcohol y de la salinidad
sobre la inversión de emulsiones fuera del equilibrio.
Obtuvo también que tR aumenta a medida que se incrementa el peso
molecular del surfactante. Sin embargo, cuando se trata de un surfactante de
marcada tendencia hidrofílica (como el DDSS), no hay influencia de la
% sal
% alcohol (n-pentanol)
Witco Petronate HL WOR=1 Sec-butanol 2.91% tR = 0
58
localización del surfactante sobre el valor de tR, observándose que es igual a
cero para todo el rango de formulación estudiada.
Viscosidad: Se reporta que tR varía en forma directa con la viscosidad de la
fase aceite hasta que éste alcanza un cierto valor, a partir del cual comienza a
disminuir llegando a hacerse igual a cero, independientemente de la salinidad
del sistema.
Tanto en un barrido de salinidad como en un barrido de alcohol, la posición
relativa del sistema con respecto a la formulación óptima es determinante sobre tR,
ya que su valor disminuye a medida que se encuentra más cerca de esa zona; se
considera que la influencia de la localización inicial del surfactante, está asociada en
forma más directa con la posición relativa del sistema respecto a la formulación
óptima que con la variable de barrido utilizada.
Nava [41] estudió sistemas emulsionados fuera del equilibrio y midió las
propiedades de las emulsiones obtenidas, como continuación al trabajo anterior.
Restringió el rango de estudio a sistemas con comportamiento 2 – 3 y preparó los
sistemas colocando el surfactante en la fase aceite, fase opuesta a donde se reparte
mayoritariamente al equilibrio.
De sus resultados se desprende las siguientes observaciones:
Tal como en el trabajo anterior, cuando el sistema se acerca hacia la zona de
comportamiento trifásico, el tiempo de pre-equilibración aparente tiende a
cero, independientemente de la localización inicial del surfactante y de la
variable de formulación. Este resultado indica que el sistema se comporta
como si alcanzara el equilibrio de manera instantánea.
59
Para la zona de comportamiento 2 alejado de la zona trifásica, la formulación
tiene efectos importantes sobre tR, existiendo un valor de salinidad a partir del
cual tR disminuye hasta hacerse igual a cero (a medida que se acerca a la zona
3φ). En los sistemas estudiados, tR es del orden de 12 horas, tiempo a partir
del cual la emulsión obtenida es la esperada para todo el rango de salinidad.
Al realizar barridos de salinidad para un tR fijo, se obtiene que para baja
salinidad se obtienen emulsiones muy poco estables, lo cual es lógico, puesto
que se obtiene una emulsión inversa a la que se obtendría al equilibrio con la
misma formulación. A medida que se aumenta la salinidad, se observa que la
estabilidad crece rápidamente hasta pasar por un máximo cerca del punto en
el cual se invierte la emulsión de W/O a O/W. Si se sigue incrementando la
salinidad, la estabilidad experimenta un descenso a medida que se acerca a la
zona de comportamiento trifásico.
Se puede afirmar que no hay variación en la estabilidad de una emulsión
obtenida a partir de un sistema pre-equilibrado y una emulsión obtenida a
partir de un sistema cuyo tiempo de reposo ha sido suficientemente para
considerarse al equilibrio.
Pomarede [42] estudió la influencia del protocolo experimental sobre las
propiedades de una emulsión, en un rango de estudios restringido a los sistemas 2 al
equilibrio.
Concluye que al trabajar con sistemas emulsionados fuera del equilibrio, el
protocolo experimental es muy importante, especialmente la localización inicial del
alcohol en las fases correspondientes:
60
Si el alcohol es introducido en la fase aceite, el tiempo de preequilibración es
bastante elevado a menos que se suministre una ligera agitación, mientras que
si se introduce en la fase acuosa, el sistema se preequilibra de manera
instantánea independientemente de la salinidad.
El porcentaje de alcohol contenido en la fase acuosa para obtener un sistema
que se comporte como preequilibrado es función de la formulación y
particularmente de la posición del sistema con respecto a la zona trifásica.
Mientras más cercano se encuentre a esta zona, menor será el tiempo
requerido para la preequilibración, lo cual coincide con las observaciones que
se desprenden de los otros trabajos.
Ramírez [43] estudió el desplazamiento de la formulación del sistema fuera
del equilibrio, evaluando su efecto sobre las propiedades de las emulsiones
obtenidas. Trabajó con sistemas compuestos tanto por surfactantes aniónicos como
noiónicos, de acuerdo al siguiente el procedimiento experimental:
Basándose en datos obtenidos a partir de sistemas pre-equilibrados, establece
una formulación inicial cerca de la formulación óptima y deja pre-equilibrar durante
24 horas. Emulsiona, y sin detener la agitación adiciona una pequeña cantidad (0,1 a
1 ml.) de solución concentrada de surfactante, previamente calculada para modificar
la formulación inicial del sistema, hasta completarse el tiempo de agitación
establecido. (Debido al pequeño volumen de alícuota añadida, la formulación
permanece constante con excepción de la variable que se desea modificar).
Finalmente, determina las propiedades de las emulsiones obtenidas y las compara
con las obtenidas a partir de sistemas pre-equilibrados.
61
Se pueden hacer las siguientes afirmaciones, de acuerdo a sus resultados y
conclusiones:
Al modificar la variable de formulación, en este caso la naturaleza del
surfactante (PMeq para los aniónicos y HLB de la mezcla para los noiónicos),
las emulsiones obtenidas en sistemas fuera del equilibrio, se invierten en el
mismo rango de formulación para el cual se invierte la emulsión del sistema
pre-equilibrado, independientemente del punto inicial.
Al igual que en los sistemas pre-equilibrados, la estabilidad de las emulsiones
obtenidas fuera del equilibrio es mínima para la formulación óptima y
aumenta a medida que se aleja de ésta. En todo el rango de formulación
estudiado, tanto para surfactantes aniónicos como no iónicos, las curvas de
estabilidad de ambos sistemas siguen el mismo patrón de comportamiento.
En las zonas alejadas de la formulación óptima, la estabilidad de las
emulsiones obtenidas de ambos sistemas, difiere un poco cuando el punto de
partida (formulación inicial) corresponde a un sistema trifásico, lo cual
parece indicar que al modificar una emulsión con formulación óptima, ésta
conserva el pequeño tamaño de gota, lo que permite obtener emulsiones más
estables que las que tienen la misma formulación, pero que se obtienen a
partir de sistemas pre-equilibrados.
Alvarez [44] estudió la influencia de la posición inicial del alcohol sobre el
tiempo de pre- equilibración aparente, tanto para sistemas que contienen surfactantes
aniónicos como noiónicos. En este estudio se corroboran algunas observaciones de
estudios anteriores, y de sus resultados se extrae que:
62
Para los sistemas formulados sin alcohol, se encuentra que alrededor de la
formulación óptima, las emulsiones presentan conductividades inferiores a
las obtenidas en sistemas preparados con alcohol en el mismo rango de
formulación, lo cual evidencia la formación de emulsiones múltiples.
Al igual que en los estudios anteriores, en las cercanías de la formulación
óptima, el tiempo de pre-equilibración aparente disminuye notablemente.
Este mismo efecto lo produce la adición de alcohol en los sistemas
emulsionados fuera del equilibrio, independientemente de la fase en que se
adicione.
Para sistemas de tipo 2, se encuentra que los tiempos de pre-equilibración
aparente son menores cuando el alcohol se introduce en la fase acuosa;
mientras que para sistemas 2, el tiempo de pre-equilibración aparente es
menor cuando el alcohol se introduce en la fase orgánica.
Es una observación general que cuando la formulación de un sistema se
aproxima a la zona de comportamiento trifásico tiende a comportarse como si
estuviese preequilibrado. Esta característica es relevante en aplicaciones en las
cuales se procura obtener sistemas con formulación óptima, para la cual se logre
reducir a un mínimo la estabilidad, como el caso de la deshidratación de crudos.
Además, dada la notable influencia del alcohol sobre la velocidad de pre-
equilibración, sería conveniente enfatizar en estudios sobre esta variable, orientados
hacia aplicaciones específicas; por ejemplo, en el desplazamiento de la formulación
63
que permitan obtener sistemas en los cuales se logre minimizar la estabilidad
partiendo de sistemas estables.
8.- METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
8.1.- DESCRIPCIÓN DEL ESTUDIO El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto del protocolo experimental sobre el cambio de
formulación del sistema, fuera del equilibrio. Se desea obtener sistemas con formulación óptima
partiendo de emulsiones W/O estables, simulando el proceso de deshidratación, con sistemas limpios
compuestos por: kerosén, agua, sal y surfactantes no iónicos.
8.2.- METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
En primer lugar se estudian las propiedades de los sistemas preequilibrados
(comportamiento de fase, tipo de emulsión, estabilidad) realizando barridos
unidimensionales de EON como variable de formulación, a diferentes Fw.
Luego, se preparan las emulsiones W/O estables con la formulación
establecida en los barridos iniciales y se añade el deshidratante, el cual consiste en
un surfactante hidrofílico disuelto en un disolvente lipofílico, cuya característica se
establece previamente para desplazar la formulación inicial del sistema hacia la
formulación óptima.
Se evalúa cómo afecta la presencia de alcohol en los sistemas en estudio y se
verifica si la posición inicial de éste (en la emulsiones o en el deshidratante) ejerce
alguna influencia sobre las propiedades de los sistemas reformulados fuera del
equilibrio.
Se estima además cuán importante es el efecto de la agitación después de
añadido el deshidratante, para lo cual se varía el mecanismo y la velocidad de
agitación para homogeneizar el sistema.
64
Finalmente, se estudia cómo influye la diferencia entre el EON del
deshidratante y el valor de este parámetro a la formulación óptima sobre la
estabilidad de las emulsiones resultantes.
8.2.1.- Reactivos
Surfactantes:
Nonilfenol polietoxilado WITCONOL, suministrado por WITCO (ahora
CROMPTON Corp)
EON HLB PM
WITCONOL NP-40 4,0 8,9 396 WITCONOL NP-60 6,0 10,9 484
WITCONOL NP-80 8,0 12,3 572
WITCONOL NP-110 11,0 13,8 704
Electrolito: Cloruro de Sodio
Fase aceite: Kerosén comercial filtrado (EACN= 8,7)
Fase acuosa: Agua destilada Alcohol: Sec-butanol (C4H10O, PM= 74.12 gr/mol)
8.2.2.- Equipos y Materiales
Agitador IKA Werke Ultra Turrax T25, 11000 - 24000 rpm
Agitador IKA Labortechnick EUROSTAR, 50-2000 rpm
Agitador Vari-Mix Thermolyne
Conductímetro Radiometer CDM120 MeterLab
Electrodo Radiometer XE100, constante de celda K=1,02 cm-1
Cronómetro
65
Tubos graduados de 50 ml.
Buretas, vasos de precipitado, pipetas
66
8.3.- CONDICIONES EXPERIMENTALES
8.3.1.- Parámetros Constantes:
Concentración de Surfactante: 2 % P/V respecto al volumen total
Salinidad: 2 gpdL con relación a la fase acuosa del sistema
Alcohol: 2% con respecto al volumen total.
Volumen total del sistema: 50 mL.
Temperatura: 23 °C
Velocidad de agitación: 11000 rpm en el agitador Ultra Turrax (para
preparar las emulsiones W/O) y 250 rpm en el agitador IKA
Labortechnick (para mezclar el sistema después de añadido el
deshidratante)
Tiempo de agitación: 30 segundos con el Ultra Turrax y 1 minuto con el
agitador IKA Labortechnick y el Vari-Mix.
8.3.2.- Variables de experimentación
Fracción de agua (Fw): Para el estudio de los sistemas preequilibrados se
trabajó con Fw de 0.2, 0.3 y 0.5. Para evaluar la influencia del
desplazamiento de formulación, se prepararon los sistemas con Fw = 0.5.
EON (número de óxidos de etileno): Es la variable de formulación
utilizada en este estudio. Se basa en obtener diferentes valores en el rango
disponible al variar las proporciones relativas de los diferentes
surfactantes, calculando las cantidades respectivas de acuerdo a la regla
de mezclas: EONm = x1 · EON1 + x2 · EON2
67
Presencia de Alcohol: Se preparan los mismos sistemas, en unos casos sin
alcohol y en otros con 2% de Sec-butanol.
Posición inicial del Alcohol: En los sistemas con alcohol, se varia la
posición inicial del alcohol, en unos casos se formula la emulsión W/O
con el alcohol y en otros, se prepara la emulsión sin alcohol y éste se
adiciona en el deshidratante.
Mecanismo de homogeneización: Para mezclar el sistema después de
añadido el deshidratante, se utilizan diferentes mecanismos de agitación:
IKA Labortechnick con paleta Rushton, Vari-Mix y difusión natural.
EON del deshidratante: Se repite el protocolo experimental para cuatro
deshidratantes con diferentes EON (11.0, 10.2, 9.5 y 8.0), con la finalidad
de verificar como influye en el proceso la diferencia entre este y el valor
del mismo parámetro a la formulación óptima.
8.4.- MÉTODOS EXPERIMENTALES
8.4.1.- Sistemas preequilibrados
→ Cálculos: Se determinan las proporciones relativas y los volúmenes de
los diferentes componentes del sistema, a fin de obtener las condiciones
experimentales establecidas.
→ Preparación de soluciones: Las soluciones de surfactantes se preparan al
10% p/v en la fase donde son mayormente solubles, indicado por el
EON; así, las soluciones de Witconol 40 y Witconol 60 se preparan en
kerosén, y las de Witconol 80 y Witconol 110 en agua. La solución
salina concentrada se prepara con cloruro de sodio (NaCl) al 10 % p/v
en agua destilada.
68
→ Preparación de muestras: Se adicionan los componentes del sistema en
el orden siguiente de adición: agua, salmuera, solución surfactante en
agua, aceite, solución de surfactante en aceite y alcohol. Se tapan los
tubos, se agitan levemente y se dejan reposar por un mínimo de 24 h.
→ Se suministra agitación para emulsionar. Se utiliza el agitador IKA
Labortechnick a 450 rpm por 1 min.
→ Se determinan las propiedades de las emulsiones obtenidas y se
establece la formulación óptima (EON*) para cada sistema planteado.
8.4.2.- Desplazamiento de la formulación
→ En base a los datos obtenidos de los sistemas preequilibrados, se
formula el sistema que permite obtener emulsiones W/O estables, a
cierta distancia de la formulación óptima (EON < EON*).
→ Se realizan los cálculos correspondientes, se preparan las soluciones y
las muestras respectivas. Se agitan los tubos levemente y se dejan
preequilibrar durante un tiempo mayor a 48 horas.
→ Se suministra agitación para emulsionar, se utiliza el agitador Ultra
Turrax a 11000 rpm durante 30 seg.
→ Se adiciona una solución altamente concentrada de surfactante
hidrofílico en aceite (EON >> EON*) previamente calculado para
modificar la formulación del sistema y desplazarla hacia la formulación
óptima.
→ Se mezcla inmediatamente el sistema, agitando durante 1 min. Se utiliza
el agitador IKA Labortechnick a 250 rpm o el agitador Vari-Mix.
→ Se determinan las propiedades de la emulsión obtenida: tipo de
emulsión y estabilidad.
69
8.4.3.- Protocolo experimental
Sistema pre-equilibrado: Desplazamiento de formulación fuera de equilibrio:
Formulación del sistema
Determinación de
comportamiento de fase
(reposo por 48 horas)
Determinación de la estabilidad
(tc para Vc/V∞ = 0,6 )
Medición de la
conductividad
manteniendo el sistema
con agitación magnética.
Emulsionación.
Agitación por 30 seg.
Mezclado del sistema.
Agitación durante 1 min
Solución concentrada de surfactante para
modificar la formulación inicial
Formulación inicial de emulsiones W/O estables
Se deja en reposo
durante 48 horas
Se determina estabilidad de la
emulsión (tc para Vc/V∞ = 0,6 )
Se mide la conductividad.
Agitación a 11000 rpm
por 30 seg.
70
8.4.4.- Medición de propiedades
Comportamiento de fase
Se evalúa mediante observación visual, verificando la transición del
comportamiento ocasionado por la variación del EON.
Tipo de emulsión (Conductividad)
Se determina el tipo de emulsión en función de la medida de la
conductividad eléctrica, la cual se realiza en el vaso de agitación.
Manteniendo el sistema levemente agitado con agitador magnético, se
introduce el electrodo del conductímetro y se lee directamente el valor.
El criterio para identificar el tipo de emulsión es:
Emulsiones O/W ⇒ > 1 mS/cm
Emulsiones W/O ⇒ << 1 mS/cm (generalmente del orden de los µS/cm)
Estimación de la estabilidad
La emulsión obtenida se coloca en un tubo graduado e inmediatamente se
acciona el cronómetro. Se determina la velocidad de separación de las fases,
midiendo los volúmenes de fase separada (Vc) a intervalos de tiempo regulares.
Luego, se grafica en función del tiempo los valores de Vc/V∞, donde V∞ es el
volumen total separado de la fase que se clarifica primero. La medida de la
estabilidad es el tiempo requerido para que se separe una cierta fracción Vc/V∞, la
cual puede estar comprendida entre 1/3 y 2/3 sin que afecten los resultados. Para
este estudio se estableció Vc/V∞ = 0,6.
71
8.5.- EJEMPLO DEL MÉTODO UTILIZADO
Se toma como ejemplo un sistema que contiene 2% de Surfactante, 2gpdL de
salinidad en fase acuosa, 2% de sec-butanol y Fw = 0.5. Para mostrar cómo se
realiza el desplazamiento de formulación, se prepara una emulsión de tipo W/O a
EON = 4.8, y luego se modifica agregando un deshidratante con EON = 9.5,
manteniendo constante la concentración total de surfactante en el sistema.
Para el sistema preequilibrado:
⇒ se calculan los volúmenes de soluciones de surfactante y sal, así como las
cantidades de kerosén, agua y alcohol para cada EON:
Salinidad (fase acuosa) =acuosa fase
salina Solsalina Sol
V
C · V ⇒ V Sol salina =
salina Sol
acuosa fase
C
Salinidad ·V
sustituyendo: V Sol salina = gpdL 10
gpdL 2 · ml 25 = 5 ml.
Conc. Surfact. en sistema = Total
surfact. conc. Solsurfact. Sol
V
C ·V ⇒ VSol surf
=sufact. conc. Sol
sistemaen surf.Total
C
C · V
sustituyendo: VSol surf = 10%
2% · ml 50 = 10 ml.
El sistema a EONm se prepara con mezcla de soluciones de surfactantes con EON más cercanos, al 10% en agua o kerosén. La cantidad de cada uno se calcula de acuerdo a la regla de mezclas:
72
EONm = x1·EON1 + x2·EON2 donde xi = es la fracción molar
como x1+ x2 = 1 → EONm = x1·EON1 + (1-x1) ·EON2
despejando se obtiene: x1 21
2
EONEON
EONEONm
!
!=
ahora, x1 = 21
1
nn
n
+ =
2
2*
2
1
1*
1
1
11*
PMPM
PM
CVCV
CV
+
como Ci y PMi son conocidos, con x1 puede calcularse los respectivos volúmenes.
Para EONm = 4.8, se utilizan soluciones de EON 4 y 6 en kerosén, y se obtiene:
Vsol EON 4.0 = 5.5 ml. y Vsol EON 6.0 = 4.5 ml. Agua: Fw·VTotal – VSol salina – Vsol surf en agua = 0.5· 50 ml – 5 ml. – 0 = 20
ml.
Kerosén: (1 – Fw)·VTotal – Vsol surf en aceite = 0.5 · (50 ml) – 10 ml = 15 ml.
Alcohol: C Alcohol = 100 · V
V
Total
Alcohol. = 2% ⇒ VAlcohol
=100
C · VAlcoholTotal
sustituyendo: VAlcohol = 100
2% · ml 50 = 1 ml.
73
La tabla de volúmenes para todo el barrido de EON se muestra en el Apéndice B.
⇒ en un tubo se colocan el agua, la salmuera, las soluciones de surfactantes en
agua, el kerosén, las soluciones de surfactantes en aceite y el alcohol. Se
tapan, se agitan levemente y se dejan reposar durante 48 horas.
⇒ se evalúa el comportamiento de fase de cada tubo, y luego se emulsionan,
agitando con el IKA Labortechnick a 450 rpm por 1 min.
⇒ se mide la conductividad para determinar el tipo de emulsión.
Se obtuvo un valor de: 0.08 mS/cm. ⇒ Emulsión W/O
⇒ se obtienen las curvas de coalescencia, registrando el volumen de fase
separada (Vc) para cada tiempo (tc) y graficando Vc/V∞ vs. log tc, donde V∞ es
el volumen total de la fase separada. En la figura 4.1 se muestra las curvas de
coalescencia obtenidas en un barrido de formulación, donde cada curva
corresponde a un EON específico.
74
Figura 4.1 Curvas de coalescencia, Vc/V∞ en función de tc.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5.)
⇒ para estimar la estabilidad, se grafica tc vs. Vc/V∞ y se hace una regresión con
los datos para determinar una ecuación que se ajuste a la curva, y establecer
el tc correspondiente a Vc/V∞ = 0,6. En la figura 4.2 se muestra la gráfica para
un sistema con EON 4.9, a la cual se ajusta una ecuación de segundo grado.
y = 685299 x2 + 428028x + 403,51
R2 = 0,9998
0,0E+00
5,0E+04
1,0E+05
1,5E+05
2,0E+05
2,5E+05
3,0E+05
3,5E+05
4,0E+05
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Vc/V!
log t(s)
Figura 4.2 Curva ajustada de tc en función de Vc/V∞
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5, EON=4.9)
Al sustituir x =0.6 en la ecuación, se obtuvo ⇒ tc = 412 560 s.
⇒ Se construye la gráfica de estabilidad en función de la formulación, con los
datos obtenidos de tc para cada EON.
⇒ Se define el rango de formulación en el cual se obtienes emulsiones W/O
estables, y la formulación óptima que corresponde al EON para el cual se
obtiene el mínimo de estabilidad.
Para el sistema planteado en el ejemplo se obtuvo:
emulsiones estables para EON < 4.7
75
formulación óptima a EON = 5.8
76
Para desplazar la formulación del sistema:
⇒ se calculan los volúmenes de soluciones de surfactante y sal, kerosén y agua
para preparar la emulsión W/O, y la cantidad de deshidratante a añadir.
Salinidad (fase acuosa) se calcula de la misma manera ⇒ V Sol salina = 5 ml.
Conc. Surfact. en sistema = Total
surfact.
V
masa ⇒ masa surf = sistemaen surf.TotalC · V
sustituyendo: masa surf = sol. ml 100
g 2 · ml 50 = 1 g.
La cantidad de agua y alcohol se calculan de igual manera que en los sistemas
preequilibrados. Agua: V = 20 ml.
Alcohol: VAlcohol = 1 ml.
Para desplazar la formulación de la emulsión desde EON 4.8 hacia 5.8, se
adiciona surfactante con EON = 9.5 disuelto en kerosene, con la condición que la concentración total de surfactante en el sistema deber ser constante e igual a 2%.
Para preparar la emulsión a EONm = 4.8, se utilizan soluciones de surfactante
al 10% en kerosén de EON 4 y 6, y para el deshidratante se utiliza una mezcla de surfactantes con EON 8 y 11.
⇒ se realizó una hoja de cálculo en Excel para calcular las cantidades de cada
componente, a partir de ecuaciones de la regla de mezclas:
77
Kerosén = (1 – Fw)·VTotal – Vsol surf en aceite = 0.5 · (50 ml) – 7.1 ml = 17.9 ml.
⇒ en un tubo se colocan el agua, la salmuera, el kerosén, las soluciones de
surfactantes en aceite y el alcohol para preparar la emulsión. Se tapan, se
agitan levemente y se dejan reposar durante 48 horas.
⇒ se agita con Ultra Turrax durante 30 s. para preparar la emulsión W/O
⇒ se adiciona el deshidratante y se homogeneiza inmediatamente, por ejemplo
con el IKA Labortechnick a 250 rpm durante 1 min.
⇒ se mide la conductividad, obteniéndose un valor de 857 µS/cm ⇒
MOW
78
⇒ se determina la estabilidad siguiendo el mismo procedimiento descrito
anteriormente. Como se aprecia en la figura 4.3, los datos de este sistema se
ajustan mejor a una curva cuya ecuación es de tercer grado:
y = 58962x3 - 58990x
2 + 20602x - 933,15
R2 = 0,9846
1,00E+01
1,01E+03
2,01E+03
3,01E+03
4,01E+03
5,01E+03
6,01E+03
7,01E+03
8,01E+03
9,01E+03
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Vc/V!
t (s)
Figura 4.3 Curva ajustada de tc en función de Vc/V∞
de la ecuación, para x = 0.6 se determinó: tc = 2943.6 s
⇒ se grafican los datos obtenidos, comparando con la estabilidad de las
emulsiones obtenidas a esa misma formulación con sistemas preequilibrados,
como se muestra en la figura 4.4, donde la línea continua representa la
estabilidad los sistemas preequilibrados, (•) representa la emulsión W/O de
partida y (•) la emulsión final reformulada fuera del equilibrio.
79
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
Em.W/O (4,8)
MOW (5,8)
2 3 2
O/W W/O EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Figura 4.4 Curvas de estabilidad para el sistema modelo
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5)
80
En esta gráfica se muestran dos líneas horizontales rotuladas con Día 1 y Día 2, las cuales representan el tiempo en segundos (log t) para un día (24 h. = 86 400 s.) y dos días (172 800 s.) respectivamente, lo que indica que las emulsiones W/O de partida tienen una estabilidad superior a dos días. Las cantidades que aparecen en la leyenda entre paréntesis, expresan el EON correspondiente a cada caso.
8.6.- SISTEMAS ESTUDIADOS
Primer sistema propuesto:
Surfactante: WITCONOL (EON 4,6,8 y 11) Fase aceite: Kerosén Alcohol: Sec-butanol Variable: EON
Segundo sistema:
Surfactante: WITCONOL (EON 4,6,8 y 11) Fase aceite: Kerosene Alcohol: Sec-butanol Variable: EON
% Surf.: 2 % Salinidad: 2 gpdL (fase acuosa) WOR: 50/50, 30/70, 20/80. Con y sin alcohol.
% Surf.: 1,5 % Salinidad: 0,5 gpdL (fase acuosa) % Alcohol: 2% WOR: 50/50, 30/70, 20/80.
81
9.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN
9.1.- SISTEMAS PREEQUILIBRADOS
En la figura 5.1 se presenta el comportamiento de fase al realizar un barrido
bidimensional EON - Fw para el sistema propuesto inicialmente: 1.5% Surfactante,
Salinidad: 0,5 gpdL, Sec-butanol: 2%. Se aprecia para todos los Fw que ocurre la
transición al incrementarse el EON, es decir, que disminuye la afinidad
del surfactante por la fase acuosa. De igual manera se obtuvo que para menores Fw,
el comportamiento trifásico se desplaza hacia valores menores de EON, llegando
incluso a estar en el límite inferior del rango de EON disponible.
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Fw
EON
Fig. 5.1 Comportamiento de fase en función del EON y Fw.
En la figura 5.2 se muestra el efecto que ejerce la variación del EON sobre la
conductividad de las emulsiones. Se observa un comportamiento esperado, con
valores muy inferiores a 1mS/cm para el rango de menores EON en el cual se
forman emulsiones W/O, las cuales al ser fase externa aceite prácticamente no
2
2
3
Nonilfenol etoxilado WITCONOL, Conc. Surfactante: 1.5% Salinidad: 0,5 gpdL, Sec-butanol: 2%; Kerosén ACN=8,7
Con formato: Numeración y viñetasAna y Emi ! 24/1/03 5:27
Con formato: Numeración y viñetasAna y Emi ! 24/1/03 5:27
82
conducen la electricidad. Hacia mayores EON del surfactante, para los cuales se
forman emulsiones O/W, se obtienen valores altos de conductividad, que permanece
prácticamente constante para cada Fw y que es proporcional al contenido de agua en
el sistema.
0
1
2
3
4
5
6
7
3,004,005,006,007,008,009,0010,0011,0012,00
EON
Conducti
vid
ad (
mS/cm
)
-6,00 -5,00 -4,00 -3,00 -2,00 -1,00 0,00 1,00 2,00
HLD
Fw=0,8
Fw=0,6
Fw=0,5
Fw=0,3
Fw=0,2
Fig. 5.2 Conductividad en función del EON. (1.5% surfactante, Salinidad: 0.5 gpdL)
Las curvas presentan una caída brusca de la conductividad en el rango de EON
para el cual se obtienen emulsiones MOW, aunque más cercanas a la zona 2, lo cual
ha sido observado también en otros estudios similares [32].
Se aprecia también que se obtienen las emulsiones según el comportamiento de
fase correspondiente, así, se producen emulsiones O/W cuando el sistema se
comporta como 2, emulsiones W/O cuando se comporta como , y se ha definido
como MOW las emulsiones que presentan valores de conductividad intermedios y
que se obtienen en el rango de formulación para el cual el sistema presenta
comportamiento trifásico.
83
La figura 5.3 muestra la estabilidad de la emulsiones en función del EON,
para Fw = 0.2, 0.3 y 0.5. Se observa que para menor contenido de fase acuosa, la
estabilidad de las emulsiones W/O disminuye notablemente y el mínimo de
estabilidad se desplaza ligeramente hacia valores menores de EON, lo cual
concuerda con la información extraída de los gráficos previos.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
3,504,505,506,507,508,509,5010,5011,50
EON
log tc(s)para Vc/V! = 0,6
Fw=0,2
Fw=0,3
Fw=0,5
2 3 2
O/W MOW W/O
Fig. 5.3
Curva de estabilidad en función del EON, para Fw 0.2, 0.3 y 0.5.
(1.5% surfactante, Salinidad: 0.5 gpdL)
De acuerdo a las observaciones anteriores, se obtiene que para este sistema, la
formulación óptima (establecida como mínimo de estabilidad) se encuentra en el
rango de EON: 4.8 - 5.5, el cual no es un rango conveniente de trabajo puesto que
para simular el proceso de deshidratación habría que partir de emulsiones W/O a un
EON demasiado bajo, lo cual implica problemas de fraccionamiento del surfactante.
Se decidió cambiar las condiciones de trabajo para desplazar la formulación
óptima a valores mayores de EON, lo cual se logra al incrementar la salinidad de la
fase acuosa [5] y la concentración del surfactante [5,31]. Se establecieron nuevas
Ana y Emi ! 24/1/03 5:29Eliminado:
84
condiciones: 2 % Surfactante, Salinidad: 2 gpdL (fase acuosa); 2% Sec-butanol, y de
igual manera, se estudiaron las propiedades del sistema preequilibrado para Fw 0.2,
0.3 y 0.5.
9.1.1.- CAMBIO DE CONDICIONES DEL SISTEMA
En las figuras 5.4 a y 5.4 b se muestra el comportamiento de fase del sistema
con las nuevas condiciones (2 % surfactante, 2 gpdL de salinidad, 2% sec-butanol),
con y sin alcohol, donde se aprecia que en efecto el rango de comportamiento
trifásico se ha desplazado hacia valores mayores de EON. Se muestra también la
línea de inversión, que indica el cambio el tipo de emulsión, y se advierte que en los
sistemas sin alcohol tanto el comportamiento trifásico como la línea de inversión
están ligeramente desplazados a mayores valores de EON con respecto a los
sistemas que contienen el sec-butanol. Asimismo se observa que en los sistemas con
alcohol, para valores menores de Fw se amplía la zona de comportamiento trifásico.
Fig. 5.4- a. Comportamiento de fase en
función del EON, sin alcohol.
Fig. 5.4- b. Comportamiento de fase en función
del EON, con 2% sec-butanol.
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
6,50
7,00
7,50
8,00
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1Fw
EON
Línea de inversión
2
2
3
Comportamiento de fase
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
6,50
7,00
7,50
8,00
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1Fw
EON
HLD
Línea de inversión
2
2
3
Nonilfenol etoxilado WITCONOL, Conc. Surfactante: 2% Salinidad: 2 gpdL, Sec-butanol: 0 y 2%; Kerosén ACN=8,7
Ana y Emi ! 24/1/03 12:20
Ana y Emi ! 24/1/03 5:27
Eliminado:
Eliminado:
85
La conductividad de las emulsiones obtenidas con y sin alcohol se muestra en
las figuras 5.5-a y 5.5-b. El comportamiento es similar al observado en el sistema
anterior: altas conductividades para EON mayores, un descenso pronunciado en el
rango de formulación que corresponde al comportamiento trifásico y muy bajos
valores (del orden de los µSm/cm) para EON menores. Se aprecia que para la misma
composición del sistema, las emulsiones preparadas sin alcohol presentan valores de
conductividad ligeramente superiores a las obtenidas con la misma formulación pero
con 2% de sec-butanol.
0
2
4
6
8
10
12
3,004,005,006,007,008,009,0010,0011,0012,00
EON
Conducti
vid
ad (
mS/cm
)
Fw=0,5
Fw=0,3
Fw=0,2
Fig. 5.5- a. Conductividad en función del EON, sin alcohol.
0
2
4
6
8
10
12
3,004,005,006,007,008,009,0010,0011,0012,00
EON
Conducti
vid
ad (
mS/cm
)
Fw=0,5
Fw=0,3
Fw=0,2
Fig. 5.5- b. Conductividad en función del EON, con 2% sec-butanol.
86
Las curvas de estabilidad en función del EON se muestran en las figuras 5.6 y
5.7, para sistemas sin alcohol y con 2% de sec-butanol respectivamente.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
4,005,006,007,008,009,0010,0011,00EON
log tc(s)para Vc/V! = 0,6
Fw = 0,5
Fw = 0,3
Fw = 0,2
Día 1
Día 2
2 3 2
O/W MOW W/O
Fig. 5.6 Curva de estabilidad en función del EON, sin alcohol.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.2, 0.3 y 0.5.)
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,005,006,007,008,009,0010,0011,00EON
log tc(s)para Vc/V! = 0,6
Fw = 0,5
Fw = 0,3
Fw = 0,2
Día 1
Día 2
2 3 2
O/W MOW W/O
Fig. 5.7 Curva de estabilidad en función del EON, con 2% sec-butanol.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL, Fw 0.2, 0.3 y 0.5)
87
En ambos casos se aprecia que las curvas de estabilidad siguen el mismo
patrón obtenido en numerosos trabajos efectuados en el laboratorio, esto es,
presentan zonas de alta estabilidad tanto para los sistemas O/W como para los
sistemas W/O, y una zona de baja de estabilidad en medio de ambas, cuyo mínimo
establece la formulación óptima.
Se observa que para los casos en los cuales Fw 0.2 y 0.3, con o sin alcohol, las
emulsiones W/O obtenidas son muy poco estables (tc (0.6) < 4 h.), por lo que se
decidió trabajar solo con sistemas de Fw = 0.5, con y sin alcohol, para los cuales se
obtuvieron emulsiones W/O estables (tc (0.6) > 2 días).
Es de hacer notar que aun cuando en las emulsiones de agua en crudo el
contenido de agua es inferior a los planteados, se debe considerar que los sistemas
reales presentan una muy alta viscosidad de fase externa y que están estabilizados
por surfactantes naturales de gran tamaño, que le confieren alta estabilidad a la
emulsión.
9.1.2.- EFECTO DE LA PRESENCIA DE ALCOHOL
En la figura 5.8 se muestran las curvas de estabilidad de sistemas con Fw =0.5,
preequilibrados, sin alcohol y con 2% de sec-butanol, agitados con agitador IKA
Labortechnick a 450 rpm durante 2 min., utilizando paleta rushton adecuada al
tamaño del recipiente.
Al compararlas, se observan zonas de alta estabilidad a ambos lados de la
formulación óptima. Para los sistemas con alcohol se observan máximos más o
menos iguales; sin embargo, para los sistemas sin alcohol se observa que el máximo
de estabilidad de las emulsiones O/W es inferior al de las emulsiones W/O. Es
88
posible que este comportamiento se deba a que los alcoholes con un número
pequeño de carbonos tienen la propiedad de adsorberse en la interfase y reducir la
tensión interfacial y la viscosidad, lo cual afecta la estabilidad de la emulsión.
Se observa que para ambos casos las curvas de estabilidad presentan un
mínimo, aunque para el sistema sin alcohol ocurre a un EON menor que para el
sistema con 2% de sec-butanol
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,005,006,007,008,009,0010,0011,00EON
log tc(s)para Vc/V! = 0,6
Fw = 0,5 Con alcohol
Fw = 0,5 Sin alcohol
Día 1
Día 2
2 3 2
O/W MOW W/O
a 450 rpm x 2 min.IKA Eurostar
Fig. 5.8 Curva de estabilidad en función del EON, con y sin alcohol.
Sistema agitado con IKA Labortechnick Eurostar a 450 rpm durante 2 min.
Los mismos sistemas se prepararon nuevamente, pero esta vez se agitaron
proporcionando mayor cizallamiento con la finalidad de evaluar el efecto de un
sistema de agitación diferente sobre las emulsiones obtenidas. En la figura 5.9 se
muestran las curvas de estabilidad de emulsiones obtenidas utilizando el agitador
Ultra Turrax a una velocidad de 11000 rpm.
89
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
4,005,006,007,008,009,0010,0011,00EON
log tc(s)para Vc/V! = 0,6
Fw = 0,5 Con alcohol
Fw = 0,5 Sin alcohol
Día 1
Día 2
2 3 2
O/W MOW W/O
a 11000 rpm x 30 s.Ultra-turrax
Fig. 5.9 Curva de estabilidad en función del EON, con y sin alcohol.
Sistema agitado con Ultra Turrax a 11000 rpm dirante 30 s.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL, Fw=0,5) Se observa también que en estos sistemas ocurre un mínimo de estabilidad, y
se presenta a un EON ligeramente menor para el sistema sin alcohol que para el
sistema con 2% de sec-butanol, obteniéndose el mismo valor de EON para ambos
mínimos que los obtenidos con el sistema de agitación anterior.
9.1.3.- EFECTO DE LA AGITACIÓN
En las figuras 5.10-a y 5.10-b se muestran la curvas de estabilidad se sistemas
emulsionados con diferente sistema de agitación, con agitador IKA Labortechnick a
450 y 100 rpm y con agitador Ultra Turrax a 11000 rpm.
Se aprecia que tanto las emulsiones W/O como las emulsiones O/W se
obtienen para el mismo rango de formulación, independientemente del sistema de
agitación, por lo que se puede afirmar que la agitación no tiene efecto sobre el tipo
de emulsión obtenida, que se debe solo a los efectos fisicoquímicos.
90
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
4,505,005,506,006,507,007,50EON
Estabilidad
log t (s)
para Vc/ V! = 0,6
a 450 rpm x 2 min
a 1000 x 2 min.
a 11000 x 30 s.
Dia 2
2 3 2
O/W MOW W/O
Dia 1
Fig. 5.10- a. Estabilidad en función del EON. Sistemas sin alcohol.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL, Fw=0,5)
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
4,505,005,506,006,507,007,50EON
Estabilidad
log t (s)
para Vc/ V! = 0,6
a 450 rpm x 2 min
a 11000 x 30 s.
Dia 2
2 3 2
O/W MOW W/O
Dia 1
Fig. 5.10- b. Estabilidad en función del EON. Sistemas con 2% sec-butanol.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL, Fw=0,5)
91
Con respecto a la estabilidad de las emulsiones, sí se aprecia influencia de la
agitación tanto para las O/W como W/O, observándose que para los sistemas
agitados con el agitador Ultra Turrax a una velocidad de 11000 rpm, aun a menor
tiempo de agitación la estabilidad es notablemente superior. Este comportamiento se
relaciona con el hecho de que a mayor cizallamiento se produce un tamaño de gota
mucho menor [19], lo cual se traduce en un incremento de la estabilidad.
9.1.4.- FORMULACIÓN ÓPTIMA
En las figuras anteriores se aprecia que el rango de formulación para el cual se
obtiene el mínimo de estabilidad prácticamente se mantiene, independiente del
sistema de agitación, con lo que se comprueba que se trata de la formulación óptima,
es decir, se confirma que se trata de un estado de equilibrio entre la afinidad del
surfactante por ambas fases.
De los gráficos se extrae que para los sistemas sin alcohol, el rango de
formulación óptima está entre EON: 5.85 - 6.0, mientras que para los sistemas con
sec-butanol el rango de EON es: 5.7 - 5.8. Se observa que la zona de baja
estabilidad es bastante estrecha, lo cual demanda precisión en el manejo de los
componentes del sistema para garantizar que el efecto del desplazamiento de
formulación sea el adecuado para lograr la formulación óptima y reducir la
estabilidad de la emulsión inicial.
Con formato: Numeración y viñetasAna y Emi ! 26/1/03 20:56
92
9.2.- DESPLAZAMIENTO DE LA FORMULACIÓN
Partiendo de emulsiones W/O estables preparadas con la formulación
establecida en los barridos de iniciales de sistemas preequilibrados, se añade el
deshidratante, el cual consiste en un surfactante hidrofílico disuelto en aceite, cuya
característica (EON) se establece previamente para desplazar la formulación inicial
del sistema hacia la formulación óptima.
Se evalúa cómo influye la presencia de alcohol sobre las propiedades de los
sistemas reformulados fuera del equilibrio, así como la posición inicial de éste en el
sistema (en la emulsiones o en el deshidratante).
Después de añadido el deshidratante se mezcla el sistema utilizando el agitador
IKA Labortechnick Eurostar en unos casos y en otros el agitador Vari-Mix
Thermolyne, a fin de redeterminar el efecto del mecanismo y la velocidad de
agitación.
Por último, se estudia cómo influye sobre la estabilidad de las emulsiones
resultantes, la diferencia entre el EON del deshidratante y el EON correspondiente a
la formulación óptima.
9.2.1.- EFECTO DEL ALCOHOL
Para analizar el efecto del alcohol en el desplazamiento de formulación fuera
del equilibrio, se prepararon unos sistemas sin alcohol y otros con 2% de secbutanol.
En los sistemas con alcohol se plantearon dos situaciones, en unos casos se colocó
en la emulsión W/O y se añadió el deshidratante sin alcohol, y en otros se preparó la
emulsión sin alcohol y éste se adicionó en el deshidratante.
93
En la figura 5.11 se observa el desplazamiento de la formulación fuera del
equilibrio para cuatro emulsiones W/O a diferentes EON (5.0, 4.9, 4.80 y 4.71).
utilizando un deshidratante con EON=11. Aun cuando la formulación de las
emulsiones W/O parece estar muy cercanas, se debe resaltar que una muy pequeña
variación, de incluso décimas de EON, puede variar completamente el
comportamiento del sistema. La nomenclatura presentada en la leyenda es la
siguiente: “C1”, “C2”, “C3” y “C4” representan las emulsiones W/O con alcohol
preparadas al EON especificado entre paréntesis, es decir, a EON = 5.0, 4.9 4.8 y
4.72 respectivamente; “MOW1”, “MOW2, MOW3 y MOW4 representan los
sistemas reformulados para obtener la formulación óptima (a EON = 5.8) para los
cuales se utilizó el deshidratante sin alcohol. Ahora, “C1 Sin alc”, “C2 Sin alc”, “C3
Sin alc” y “C4 Sin alc” representan las emulsiones W/O preparadas sin alcohol al
EON especificado entre paréntesis, y “MOW1*”, “MOW2*”, “MOW3*” y
“MOW4*” representan los sistemas reformulados utilizando el deshidratante que
contiene el alcohol. El contenido de alcohol en todos estos sistemas es igual a 2% de
sec-butanol.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 11,0
Día 1
Día 2
Fig. 5.11 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=11
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5, 2% sec-butanol) Ana y Emi ! 24/1/03 5:48Eliminado:
94
Es importante destacar que cuando se coloca el alcohol en el deshidratante, se
mejora la solubilidad del surfactante hidrofílico en el kerosén y se logra disolver
bastante bien, de hecho, se observa una sola fase homogénea. En el deshidratante sin
alcohol, el surfactante se dispersa en el aceite, y se observa turbidez al apenas
agitarse, pero después de transcurrir cierto tiempo vuelve a separase en dos fases por
lo que es preciso mantener agitado antes de agregarlo a la emulsión.
Se observa para igual EON, las emulsiones W/O iniciales preparadas sin
alcohol, son más estables que las que contienen alcohol. No obstante, después de
añadir el deshidratante se observa que las primeras después de reformuladas son las
que poseen menor estabilidad, es decir, que se logra desestabilizar mejor cuando el
alcohol es colocado en el deshidratante.
Ahora bien, aun cuando la estabilidad de las emulsiones modificadas con el
deshidratante sin alcohol es un poco superior, se considera que el proceso es también
eficiente puesto que disminuye la estabilidad desde más de 2 días para separar el
60% del volumen final, hasta unas pocas horas.
En la figura 5.12 se presenta el desplazamiento de formulación de los sistemas
“sin alcohol” utilizando un deshidratante con EON=11, observándose que se logra
también reducir la estabilidad de la emulsión aunque en menor grado que para los
sistemas con alcohol. Esto se debe a que la estabilidad de las emulsiones de partida
es más elevada y a que, como se dijo anteriormente, el hecho de no colocarle alcohol
al deshidratante hace que no sea tan buena la solubilidad del surfactante hidrofílico
en el kerosén, lo cual influye en la calidad y la eficiencia del deshidratante.
95
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 11,0
Día 1
Día 2
Fig. 5.12 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=11
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5, sin alcohol)
Al tratarse de emulsiones de fase externa aceite, se coloca el surfactante
hidrofílico en el kerosén para favorecer su difusión hacia la interfase entre la fase
acuosa dispersa y la fase externa para cambiar la formulación y por tanto el
comportamiento del sistema. Cuando el surfactante no está bien disuelto, se precisa
de mayor convección y mayor tiempo para que el sistema alcance la formulación
deseada y su comportamiento tienda a ser como si estuviese equilibrado.
Esta influencia descrita del alcohol se ha observado para otros sistemas en los
cuales se utilizaron deshidratantes a diferentes EON, como se muestra en el
Apéndice D.
96
9.2.2.- MECANISMOS DE MEZCLADO DESPUÉS DE AÑADIDO
EL DESHIDRATANTE
Al mezclar el sistema empleando el agitador IKA Labortechnick, las
emulsiones finales obtenidas presentan una estabilidad bastante baja con respecto a
la de la emulsión inicial, es decir, se logra satisfactoriamente la desestabilización. En
las figuras 5.13 y 5.14 se muestra el desplazamiento de formulación de sistemas con
y sin alcohol, en los cuales se utiliza un deshidratante con EON = 10,2. Ambos han
sido mezclados con el agitador IKA Labortechnick a 250 rpm durante 1 min.
Se aprecia que el efecto del desplazamiento de formulación es similar al
observado en el caso anterior, donde se logran desestabilizar mejor las emulsiones
cuando se coloca el alcohol en el deshidratante, independientemente de la
formulación de las emulsiones W/O de partida y del EON del deshidratante.
Se establece como más eficiente el proceso de desestabilización, el que
proporciona menor diferencia de estabilidad (Δt) a la misma formulación entre el
sistema con formulación desplazada fuera del equilibrio y el sistema preequilibrado.
En la figura 5.13, se aprecia que en los sistemas cuya formulación ha sido
desplazada con deshidratante que contiene alcohol, el Δt para separar el mismo 60%
es de aproximadamente un orden de magnitud, mientras que en los sistemas de
emulsiones preparadas con alcohol, cuya formulación se desplaza con deshidratante
sin alcohol, el Δt es mucho mayor.
97
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) SinalcAlcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 10,2
Día 1
Día 2
Fig. 5.13 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2
usando el agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5, con 2% sec-butanol)
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 10,2
Día 1
Día 2
Fig. 5.14 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2
usando el agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min. Sin alcohol.
98
En las figuras 5.15 y 5.16 se presenta el desplazamiento de formulación de los
mismos sistemas anteriores, pero empleando el Vari-Mix durante 1 min. para
mezclar después de añadido el deshidratante.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 10,2
Día 1
Día 2
Fig. 5.15 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2
usando el agitador Vari-Mix, durante 1min. 2% sec-butanol.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V ! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. 5.16 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2
usando el agitador Vari-Mix, durante 1min. Sin alcohol.
99
Cuando se emplea el agitador IKA para mezclar, las emulsiones reformuladas
presentan menor estabilidad que al utilizar el Vari-Mix. Esto se debe a que el
primero proporciona mayor convección al sistema, lo cual recorta el camino para la
difusión del surfactante hacia la interfase, logrando alcanzar la formulación óptima
con mayor rapidez.
Al mezclar con el Vari-Mix las curvas de coalescencia presentan una
peculiaridad con respecto a las curvas normales de coalescencia. Al principio ocurre
muy lentamente la separación, pero después de cierto tiempo comienza a hacerse
más rápida. En las Fig. 5.17 y 5.18 se muestran las curvas de coalescencia para
ambos casos, y se comparan con las de los sistemas preequilibrados.
Los mismos resultados se obtuvieron para los sistemas en los cuales se utilizan
deshidratantes con EON =11, 9.5 y 8.0. Los datos y gráficos correspondientes se
muestran en los Apéndices C y D.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,00E+01 1,00E+02 1,00E+03 1,00E+04 1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07
t (s)
Vc/V!
Preequilibrados
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW
Modificadas
fuera delequilibrio.MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
EON desh = 10,2
Con 2% sec-butanol en emulsión W/O
Fig. 5.17 Curvas de coalescencia para sistemas con 2% sec-butanol.
Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2
usando el agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
100
De acuerdo a la leyenda: “C1”, “C2”, “C3” y “C4” representan las emulsiones
W/O con alcohol preparadas al EON especificado entre paréntesis, es decir, a EON
= 5.0, 4.9 4.8 y 4.72 respectivamente, “MOW” (a EON = 5.8) representa la
formulación óptima, la cual es la condición ideal para nuestra caso, donde ocurre el
mínimo de estabilidad; y “MOW1*”, “MOW2*”, “MOW3*” y “MOW4*”
representan los sistemas reformulados, los cuales contienen 2% de sec-butanol.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1,1
1,00E+01 1,00E+02 1,00E+03 1,00E+04 1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07
t (s)
Vc/V!
Preequilibrados
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW
Modificadas
fuera delequilibrio.MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
EON desh = 10,2
Con 2% sec-butanol en emulsión W/O
Fig. 5.18 Curvas de coalescencia para sistemas con 2% sec-butanol. Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2
usando el agitador Vari-Mix, durante 1min.
Al parecer, tal comportamiento se debe a que la convección no ha sido
suficiente para lograr que el surfactante contenido en el deshidratante llegue
totalmente a la interfase. A medida que transcurre el tiempo éste termina de migrar y
se consigue la formulación óptima, pero este tiempo adicional afecta la medida de
101
estabilidad. Resultados similares se obtuvieron para todos los sistemas, con y sin
alcohol, cuya formulación se modificó usando deshidratantes a EON= 11.0 y 9.5.
En estas gráficas se puede comparar el tiempo que le toma a la condición
óptima para que separar hasta el 60% (Vc/V∞=0.6) y el que le toma a las emulsiones
W/O, observándose que tal diferencia es superior a tres órdenes de magnitud. Para
las emulsiones reformuladas fuera del equilibrio, aun cuando su estabilidad no es la
mínima, se observa que ha disminuido en casi dos órdenes de magnitud con respecto
a las emulsiones iniciales, proporcionando condiciones en las cuales se logra una
deshidratación más eficiente que sin el uso de deshidratante, lo que se traduce en un
indudable beneficio económico.
9.2.3.- DIFERENCIA DE EON ENTRE EL DESHIDRATANTE Y LA
FORMULACIÓN ÓPTIMA
Se trabajó inicialmente con tres deshidratantes a diferentes EONd (11.0, 10.2 y
9.5). Los dos primeros han sido mostrados anteriormente, y en las Fig 5.19 y 5.20 se
presenta el efecto del desplazamiento de formulación al utilizar un deshidratante con
EON = 9.5.
Al comparar los sistemas, se puede afirmar que mientras menor es el valor
del EONd, es decir, más cercano al EONm de la emulsión W/O inicial, menor es
la estabilidad del sistema resultante, lo cual se traduce en una deshidratación más
eficiente.
Con formato: Numeración y viñetasAna y Emi ! 24/1/03 5:27
102
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. 5.19 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5
usando el agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5, con 2% sec-butanol)
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. 5.20 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5
usando el agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5, sin alcohol)
103
Para confirmar esta última observación se planteó un nuevo sistema utilizando
un deshidratante con EON = 8.0, más cercano aun a la formulación óptima. Los
resultados obtenidos se muestran en las Fig 5.21 y 5.22, donde se observa que la
estabilidad de las emulsiones resultantes es inferior a las emulsiones de partida, pero
es superior a la obtenida en los casos anteriores. Al medir la conductividad, se
aprecia que los sistemas se desplazan hacia a la zona de emulsiones O/W, ya que se
obtienen valores ligeramente superiores a 1 mS/cm.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
EON desh = 8,0
Día 1
Día 2
Fig. 5.21 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=8,0
usando el agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5, con 2% sec-butanol)
104
En estos últimos sistemas, la concentración total de surfactante se mantiene
constante (2%), es decir, que las emulsiones W/O de partida tienen una
concentración menor a 2%, y se añade el deshidratante previamente calculado para
que se cumpla la condición de que se llegue al EON correspondiente a la
formulación óptima, pero manteniendo constante el contenido total de surfactante.
En el Apéndice B se muestra los volúmenes y cantidades de cada componente
en todos los sistemas propuestos para el desplazamiento de formulación. Como se
puede apreciar en las diferentes tablas, la concentración de surfactante en las
emulsiones W/O cuando se utiliza un deshidratante a EON = 8.0 es la más baja de
todos los casos planteados, y se aprecia que la proporción de deshidratante con
respecto al surfactante en la emulsión es superior a los otros casos. Este
comportamiento se puede deber a que en las emulsiones W/O preparadas para
modificar con deshidratante a EON = 8.0, la cantidad de surfactante es muy baja.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 8,0
Día 1
Día 2
Fig. 5.22 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=8,0
usando el agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL Fw 0.5, sin alcohol)
105
Hay que resaltar que en el estudio se confirmó que hay diferencias cuando se
preparan las emulsiones W/O empleando una solución de surfactante preparada a un
valor de EON específico (EONm) y cuando se obtiene el EONm con una mezcla de
soluciones a EON 4 y 6.
En el primer caso, al añadir el deshidratante se obtienen emulsiones de tipo
O/W (conductividad >> 1mS/cm) con cierta estabilidad, lo cual indica que lo que se
hace es una inversión porque se parte de una emulsión W/O y se obtiene una de tipo
O/W. Este hecho se debe a que hay mayor fraccionamiento cuando se usan mezclas
de soluciones de surfactante, y el EON a la interfase no es exactamente el EONm.
9.2.4.- CONCENTRACIÓN DE SURFACTANTE
Se repitieron algunas experiencias, partiendo de emulsiones con 2% de
surfactante, de manera que al añadir el deshidratante, el contendido total de
surfactante en el sistema es variable, y en todos los casos superior a 2%. En las Fig.
5.23 y 5.24 se presenta el presenta el efecto del desplazamiento de formulación,
empleando un deshidratante con EON = 9.5 para sistemas con y sin alcohol.
Los resultados son bastante parecidos a los casos cuando el contenido total de
surfactante fijo e igual a 2%, obteniéndose de hecho valores similares de estabilidad
en ambos casos, como se puede constatar en las tablas C.9 y C.10 del Apéndice C.
Con formato: Numeración y viñetasAna y Emi ! 28/1/03 3:22
106
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. 5.23 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5.
2% Sec-butanol. Agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. 5.24 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5.
Sin alcohol. Agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
107
Ahora, al repetir las experiencias para sistemas en los cuales se empleó el
deshidratante con EON 8.0, se observa que sí influye el contenido de surfactante.
Cuando se parte de emulsiones W/O estables con una concentración fija de 2% y se
adiciona el deshidratante, se logra desestabilizar notablemente la emulsión W/O,
como se puede observar en las Fig. 5.25 y 5.26. Se obtienen emulsiones
reformuladas con muy baja estabilidad en comparación con las obtenidas
anteriormente para el deshidratante de igual EON, mostrando que en este caso es
más eficiente el proceso de desestabilización.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
EON desh = 8,0
Día 1
Día 2
Fig. 5.25 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=8,0.
2% Sec-butanol. Agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
Contenido de surfactante variable y en todos los casos superior a 2%
108
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 8,0
Día 1
Día 2
Fig. 5.26 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=8,0.
Sin alcohol. Agitador IKA Labortechnick, a 450 rpm x 1min.
Contenido de surfactante variable y en todos los casos superior a 2%
Para todos los casos planteados, el añadido del “deshidratante” logró
desestabilizar las emulsiones W/O de partida, logrando bajar notablemente la
estabilidad, aunque en algunos casos esta desestabilización es más eficaz que en
otros. La eficiencia del proceso se puede atribuir a que el surfactante utilizado es una
molécula relativamente pequeña, en comparación con surfactantes naturales
presentes en emulsiones de agua en crudo (PM ≈ 800-3000), y además la viscosidad
de la fase aceite es baja, permitiendo al surfactante desplazarse rápidamente hacia la
interfase.
109
10.- CONCLUSIONES
Para todos los casos planteados se logró desestabilizar de manera eficiente por
varios métodos las emulsiones W/O iniciales mediante un desplazamiento de
formulación fuera del equilibrio.
Es evidente la influencia relevante del alcohol sobre la desestabilización de los
sistemas estudiados. Los casos más eficientes corresponden a los sistemas con
alcohol en los cuales se prepara la emulsión W/O sin alcohol y este se añade
con el deshidratante.
Se obtienen mejores resultados si después de añadir el deshidratante a la
emulsión W/O se suministra cierta agitación para mezclar el sistema. Al agitar
se reduce la capa límite de difusión del deshidratante hacia la interfase y se
logra el cambio de formulación deseado en menor tiempo.
Existe una distancia óptima entre el EON del deshidratante y el EON de la
formulación óptima que representa la situación para la cual la deshidratación es
más eficiente. Para las condiciones de experimentación planteadas en este
estudio, esta situación es para un deshidratante con EON entre 9.5 y 8.0.
110
BIBLIOGRAFÍA
[1] SALAGER, J.L. Y ANTÓN, R. Surfactantes. Cuaderno FIRP 300.
Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1990). [2] SALAGER, J.L. Y ANTÓN, R. El mundo de los surfactantes. Cuaderno
FIRP 311 Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1992). [3] SALAGER, J.L. Surfactantes en Solución Acuosa. Cuaderno FIRP 201.
Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1987). [4] MARTIN, J.S., Noionic Surfactans, Marcel Dekker, Inc., New York
(1966). [5] SALAGER, J.L. Pharmaceutical Emulsions and Suspensions Cap. 2:
Formulation Concepts for the Emulsion Maker, Marcel Dekker, Inc., New York (2000).
[6] GRIFFIN, W.C. Classificaction surface active agents by HLB. J. Soc.
Cosmetic Chemists.1: 311 (1949) [7] WINSOR, P.A.. “Solvent Properties of Amphiphilic Compounds”
Butterworths, London. (1954). [8] SALAGER, J.L., MORGAN, J.C., SCHECHTER, R.S., WADE, W.H. y
VÁSQUEZ, E. Optimum Formulation of Surfactant/Water/Oil Systems for Minimum Interfacial Tension or Phase Behavior . Society of Petroleum Engineers Journal (1979).
[9] BOURREL M., SALAGER J.L., SCHECHTER, R, Y WADE, W.H. A
correlation for phase behavior of noionic surfactant. J. Colloid Interfase Science, 75: 451, (1980).
[10] WASAN, D.T. y PAYATAKES, A. Interfacial Phenomena in Enhanced
Oil Recovery. AIChE Symp. Series 78. Am. Inst. Chem Ing (1982).
111
[11] SALAGER, J.L. Formulación, Composición y Fabricación de Emulsiones
para obtener las propiedades deseadas. Estado del Arte. Parte A. Introducción y Conceptos de Formulación Físico-química. Cuaderno FIRP 747-A. Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1999).
[12] SALAGER, J.L. Bases Fundamentales de la Deshidratación. Cuaderno
FIRP 853. Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1988). [13] SALAGER, J.L. Fraccionamiento de mezclas de surfactantes noiónicos
polietoxilados. Cuaderno FIRP 725. Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1993).
[14] ANTÓN DE SALAGER, R. Mezclas de surfactantes. Cuaderno FIRP 716.
Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1996). [15] WADE, W.H., MORGAN, J.C., JACOBSON, J., SALAGER, J.L. y
SCHECHTER, R.S. Interfacial tension and phase behavior of pure surfactant systems. Soc. Petra. Eng. J., 18:242 (1978)
[16] SALAGER, J.L. Physico-chemical properties of surfactant-oil-water
mixture: phase behavior, microemulsion formation and interfacial tension. PhD Dissertation, Univ. Of Texas, USA (1977).
[17] SHINODA, K., NAKAGAWA, T., TAMAMUSHI, B. y ISEMURA, T.
Colloidal Surfactants. Academic Press (1963). [18] BECHER, P. Emulsions: Theory and Practice. Nueva York. Reprint 2º Ed.
R. Krieger (1977). [19] SALAGER, J.L. Emulsionación. Cuaderno FIRP 732. Universidad de Los
Andes, Mérida, Venezuela (1994). [20] MILOS, F.S. y WASAN, D.T. Colloids Surf. 4: 91 (1982). [21] SJÖBLOM. J. Emulsions and Emulsion Stability, M. Dekker (1996). [22] IVANOV I.B. y KRALCHEVSKY P.A. Stability of emulsions under
equilibrium and dynamics condicions. Colloids Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 128, 155-175 (1997).
112
[23] RUCKENSTEIN, E. Thermodynamic insights on macroemulsion stability.
Advances in Colloid and Interface Science 79, 59 -76 (1999). [24] VERWEY, E.J. y OVERBEEK, J. Theory and Stability of Lyophobic
Colloids. Elsevier, Amsterdam (1948). [25] TADROS, T. y VINCENT, B, Encyclopedia of Emulsion Technology , p.
Becher, ed. Vol 1, Chap 3, M. Dekker, New York (1986). [26] VELEV, O.D., GURKOV, T.D. y BORWANKAR, R.P. J. Colloid
Interface Sci, 159 (1995) [27] VELEV, O.D., GURKOV, T.D., IVANOV, I.B. y BORWANKAR, R.P. J.
Phys. Rev. Lett, 7 (1995). [28] SMITH, H.V. y ARNOLD, K. Chapter 19: Crude Oil Emulsions.
Petroleum Engineering Handbook (1993). [29] MANNING, F.S. y THOMPSON, R.E. Oilfield Processing Volume two:
Crude Oil. Penn Well Publishing Company. Tulsa, Oklahoma (1997) [30] ROSS, S. y MORRISON, I.D. Colloidal Systems and Interfaces, p. 289.
Wiley, New York (1993).
[31] ANDÉREZ, J.M. Propiedades de los sistemas Surfactante-Agua-Aceite. Influencia de la concentración de surfactante. Informe Técnico FIRP Nº 8404, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1983).
[32] PÉREZ DE S., M. Influencia de la concentración del surfactante
sobre las propiedades de los sistemas Surfactante-Agua-Aceite. Informe Técnico FIRP Nº 9510, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1995).
[33] PRATO, J.G. Emulsiones con Surfactantes Catiónicos Cuaternarios.
Informe Técnico FIRP Nº 9413, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1994).
[34] LÓPEZ DE C.,G. Influencia de la naturaleza química y de la viscosidad
del aceite sobre las propiedades de las emulsiones. Informe Técnico FIRP Nº 8703, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1987).
113
[35] SILVA, F. Sistemas Surfactante-Agua-Aceite. Propiedades de
Emulsiones. Informe Técnico FIRP Nº 8103, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1981).
[36] JARRY, P. Propiedades de una emulsión cerca del lugar
geométrico de inversión. Informe Técnico FIRP Nº 8402, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1984).
[37] BRICEÑO,M.I. Sistemas Surfactante-Agua-Aceite. Influencia
de la viscosidad sobre la inversión de fase. Informe Técnico FIRP Nº 8305, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1983).
[38] RODRÍGUEZ, M.A. Influencia del electrolito en el
comportamiento de fase de los sistemas S/O/W conteniendo surfactantes catiónicos. Informe Técnico FIRP Nº 9502, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1995).
[39] MIÑANA DE PÉREZ, M. Propiedades de los sistemas Surfactante-Agua-
Aceite emulsionados. Influencia de la formulación. Informe Técnico FIRP Nº 8201, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1982).
[40] MORENO, N. Emulsionación de sistemas no equilibrados. Informe Técnico
FIRP Nº 8304, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1983). [41] NAVA, C. Propiedades de sistemas Surfactante-Agua-Aceite emulsionados
fuera del equilibrio. Informe Técnico FIRP Nº 8403, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1984).
[42] POMAREDE, M.L. Propiétes des systemes surfactif-eau-huile
emulsifiés hors de l’equilibre. Informe Técnico FIRP Nº 9506, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1995).
[43] RAMÍREZ DE G., M. Sistemas fuera del equilibrio, cerca de la formulación
óptima. Informe Técnico FIRP Nº 8502, Universidad de Los Andes, Mérida, Venezuela (1985).
[44] ÁLVAREZ, G. Informe Técnico FIRP Nº 0310, Universidad de Los Andes,
Mérida, Venezuela (2001).
114
APÉNDICE A
Datos de estabilidad de sistemas preequilibrados.
115
Informe Técnico Nº 8404 – José M. Andérez
Variables: Concentración de Surfactante.
Viscosidad de fase aceite.
Sistema 1: Kerosén / NaCl / Petronate HL; 2-Butanol 3%.
Conc. Salinidad Estab Δ ln S
(gpdl) (g/L.) log t (seg) ln S (Δ HLD)
2,00 1,86 6,07 0,62 -1,17 2,00 2,20 5,43 0,79 -1,00 2,00 2,97 4,54 1,09 -0,70 2,00 3,21 4,37 1,17 -0,63 2,00 3,51 4,07 1,26 -0,54 2,00 3,93 3,83 1,37 -0,42 2,00 4,28 3,55 1,45 -0,34 2,00 4,55 3,30 1,52 -0,28 2,00 5,24 2,28 1,66 -0,14 2,00 5,54 2,20 1,71 -0,08 2,00 6,00 2,08 1,79 0,00 2,00 6,70 2,45 1,90 0,11 2,00 8,00 2,68 2,08 0,29 2,00 9,00 2,60 2,20 0,41 2,00 10,00 2,57 2,30 0,51 2,00 12,00 2,18 2,48 0,69 2,00 13,90 1,42 2,63 0,84 1,00 0,97 5,71 -0,03 -1,98 1,00 2,00 5,63 0,69 -1,25 1,00 3,00 4,68 1,10 -0,85 1,00 3,30 4,41 1,19 -0,75 1,00 4,00 3,45 1,39 -0,56 1,00 5,52 2,43 1,71 -0,24 1,00 6,00 2,34 1,79 -0,15 1,00 7,00 2,24 1,95 0,00 1,00 8,00 2,35 2,08 0,13 1,00 9,00 2,55 2,20 0,25 1,00 10,00 2,63 2,30 0,36 1,00 12,00 2,60 2,48 0,54 1,00 13,80 2,34 2,62 0,68
% % %
116
Continuación…
Conc. Salinidad Estab ln S Δ ln S
(gpdl) (g/L.) log t (seg) (Δ HLD) 0,67 1,00 5,52 0,00 -1,95 0,67 2,00 5,74 0,69 -1,25 0,67 3,00 5,86 1,10 -0,85 0,67 3,26 5,50 1,18 -0,76 0,67 3,70 4,64 1,31 -0,64 0,67 4,00 4,21 1,39 -0,56 0,67 4,28 3,64 1,45 -0,49 0,67 4,60 2,93 1,53 -0,42 0,67 5,00 2,56 1,61 -0,34 0,67 5,27 2,30 1,66 -0,28 0,67 5,60 2,21 1,72 -0,22 0,67 6,00 2,00 1,79 -0,15 0,67 7,00 1,52 1,95 0,00 0,67 8,00 2,28 2,08 0,13 0,67 9,00 2,22 2,20 0,25 0,67 10,00 2,00 2,30 0,36 0,67 12,00 2,20 2,48 0,54 0,67 13,85 2,30 2,63 0,68 0,33 1,00 6,00 0,00 -2,08 0,33 2,00 6,13 0,69 -1,39 0,33 3,00 5,86 1,10 -0,98 0,33 3,60 5,70 1,28 -0,80 0,33 4,00 5,80 1,39 -0,69 0,33 4,55 4,20 1,52 -0,56 0,33 5,00 3,95 1,61 -0,47 0,33 5,54 3,45 1,71 -0,37 0,33 6,00 3,25 1,79 -0,29 0,33 7,00 1,69 1,95 -0,13 0,33 8,00 1,21 2,08 0,00 0,33 9,00 2,10 2,20 0,12 0,33 10,00 2,00 2,30 0,22 0,33 12,00 1,96 2,48 0,41 0,33 13,85 1,96 2,63 0,55
117
Sistema 2: Lubricante 1 / NaCl / Petronate HL; 2-Butanol 3%.
Conc. Salinidad Estab Δ ln S
(gpdl) (g/L.) log t (seg) ln S (Δ HLD) 1,00 4,82 5,95 1,57 -0,73 1,00 5,93 4,28 1,78 -0,52 1,00 6,76 3,81 1,91 -0,39 1,00 8,00 3,03 2,08 -0,22 1,00 9,00 2,90 2,20 -0,11 1,00 10,00 2,15 2,30 0,00 1,00 11,00 2,45 2,40 0,10 1,00 12,00 2,63 2,48 0,18 1,00 13,00 2,60 2,56 0,26 1,00 14,00 2,45 2,64 0,34 1,00 15,00 2,48 2,71 0,41 1,00 16,00 2,60 2,77 0,47 1,00 18,00 2,60 2,89 0,59 1,00 20,00 2,55 3,00 0,69 1,00 24,00 2,4 3,18 0,88 1,00 28,00 2,2 3,33 1,03 1,00 32,00 1,9 3,47 1,16
Sistema 3: Kerosén / NaCl 1 gpdL/ (E903+E911) 3%; 2-Butanol 2%.
Surf. % E-903 Estab -Δ EON
log t (seg) EON (Δ HLD)
(E-903 + E-911) 0,00 5,68 11,00 -5,77 (E-903 + E-911) 5,00 5,60 10,24 -5,01 (E-903 + E-911) 12,00 5,52 9,29 -4,06 (E-903 + E-911) 17,70 5,48 8,59 -3,36 (E-903 + E-911) 20,00 5,45 8,33 -3,10 (E-903 + E-911) 23,80 5,45 7,92 -2,69 (E-903 + E-911) 27,60 5,24 7,54 -2,31 (E-903 + E-911) 35,00 5,21 6,85 -1,62 (E-903 + E-911) 40,00 5,00 6,43 -1,20 (E-903 + E-911) 45,00 4,89 6,03 -0,80 (E-903 + E-911) 52,00 4,38 5,53 -0,30 (E-903 + E-911) 56,40 1,72 5,23 0,00 (E-903 + E-911) 67,70 4,38 4,54 0,69 (E-903 + E-911) 76,00 4,90 4,09 1,14 (E-903 + E-911) 85,00 5,00 3,65 1,58 (E-903 + E-911) 94,50 5,00 3,23 2,00 (E-903 + E-911) 100,00 5,02 3,00 2,23
% % %
118
Sistema 4: Kerosén / NaCl 1 gpdL/ (E903+E906) 1%; 2-Butanol 2%.
Surf. % E-903 Estab EON -Δ EON
log t (seg) (Δ HLD) (E-903 + E-906) 0,00 1,48 6,00 -2,18 (E-903 + E-906) 8,10 3,45 5,68 -1,86 (E-903 + E-906) 20,00 4,65 5,23 -1,41 (E-903 + E-906) 32,50 5,14 4,81 -0,99 (E-903 + E-906) 40,00 5,22 4,57 -0,75 (E-903 + E-906) 50,00 4,95 4,26 -0,45 (E-903 + E-906) 62,00 4,08 3,92 -0,11 (E-903 + E-906) 66,00 1,28 3,82 0,00 (E-903 + E-906) 70,00 2,21 3,71 0,10 (E-903 + E-906) 80,00 5,24 3,46 0,36 (E-903 + E-906) 90,00 5,30 3,22 0,59 (E-903 + E-906) 100,00 5,30 3,00 0,82
Sistema 5: NaCl 1 gpdL/ (E903+E906) 1%; 2-Butanol 2%.
Fase % E-903 Estab -Δ EON Aceite log t (seg) EON (Δ HLD)
Kerosene 0,00 1,48 6,00 -2,18 Kerosene 8,10 3,45 5,68 -1,86 Kerosene 20,00 4,65 5,23 -1,41 Kerosene 32,50 5,14 4,81 -0,99 Kerosene 40,00 5,22 4,57 -0,75 Kerosene 50,00 4,95 4,26 -0,45 Kerosene 62,00 4,08 3,92 -0,11 Kerosene 66,00 1,28 3,82 0,00 Kerosene 70,00 2,21 3,71 0,10 Kerosene 80,00 5,24 3,46 0,36 Kerosene 90,00 5,30 3,22 0,59 Kerosene 100,00 5,30 3,00 0,82 LUB 1 0,00 3,44 6,00 -1,20 LUB 1 7,30 2,21 5,71 -0,91 LUB 1 19,10 1,65 5,26 -0,47 LUB 1 25,00 1,40 5,06 -0,26 LUB 1 32,70 1,07 4,80 0,00 LUB 1 46,00 2,68 4,38 0,42 LUB 1 50,00 3,12 4,26 0,54 LUB 1 56,40 5,21 4,08 0,72 LUB 1 61,30 5,55 3,94 0,85 LUB 1 70,00 5,86 3,71 1,09
% % %
119
LUB 1 80,00 5,90 3,46 1,34 LUB 1 90,00 5,91 3,22 1,57 LUB 1 100,00 5,95 3,00 1,80
120
Sistema 6: Lubricante 1/ NaCl 1 gpdL/ (E903+E906); 2-Butanol 2%.
Conc. % E-903 Estab -Δ EON
(gpdl) log t (seg) EON (Δ HLD) 3,0 0,00 5,45 6,00 -2,18 3,0 7,50 5,76 5,70 -1,88 3,0 20,00 5,70 5,23 -1,41 3,0 32,30 5,80 4,81 -0,99 3,0 40,00 5,14 4,57 -0,75 3,0 50,00 4,40 4,26 -0,45 3,0 62,00 4,00 3,92 -0,11 3,0 70,00 3,21 3,71 0,10 3,0 80,00 2,24 3,46 0,36 3,0 85,50 2,69 3,33 0,49 3,0 90,00 2,89 3,22 0,59 3,0 92,70 3,76 3,16 0,66 3,0 100,00 5,31 3,00 0,82 0,67 0,00 1,76 6,00 -2,18 0,67 7,50 3,86 5,70 -1,88 0,67 20,00 5,01 5,23 -1,41 0,67 32,00 5,26 4,82 -1,00 0,67 40,00 5,46 4,57 -0,75 0,67 50,00 5,75 4,26 -0,45 0,67 57,00 5,81 4,06 -0,25 0,67 62,00 5,86 3,92 -0,11 0,67 70,00 5,90 3,71 0,10 0,67 80,00 5,86 3,46 0,36 0,67 90,00 5,86 3,22 0,59 0,67 100,00 5,80 3,00 0,82 1,00 0,00 3,44 6,00 -1,20 1,00 7,30 2,21 5,71 -0,91 1,00 19,10 1,65 5,26 -0,47 1,00 25,00 1,40 5,06 -0,26 1,00 32,70 1,07 4,80 0,00 1,00 46,00 2,68 4,38 0,42 1,00 50,00 3,12 4,26 0,54 1,00 56,40 5,21 4,08 0,72 1,00 61,30 5,55 3,94 0,85 1,00 70,00 5,86 3,71 1,09 1,00 80,00 5,90 3,46 1,34 1,00 90,00 5,91 3,22 1,57 1,00 100,00 5,95 3,00 1,80
121
Informe Técnico Nº 9510 - Mirella Pérez de Sánchez
Variables: Concentración de Surfactante y Fw.
Sistema 1: Kerosén / NaCl / DDSS; n-Pentanol 4,76%.
Conc. Salinidad Estab Δ ln S Fw (gpdl) (g/L.) log t (seg) ln S (Δ HLD)
0,5 0,5 0,76 5,72 -0,27 -1,50
0,5 0,5 1,07 5,80 0,07 -1,16 0,5 0,5 1,34 5,44 0,29 -0,94 0,5 0,5 1,64 4,76 0,49 -0,73 0,5 0,5 1,96 4,64 0,67 -0,56 0,5 0,5 2,50 3,43 0,92 -0,31 0,5 0,5 2,83 3,25 1,04 -0,19 0,5 0,5 3,13 2,38 1,14 -0,09 0,5 0,5 3,42 1,91 1,23 0,00 0,5 0,5 3,42 1,91 1,23 0,00 0,5 0,5 3,70 2,00 1,31 0,08 0,5 0,5 4,64 3,19 1,53 0,31 0,5 0,5 4,95 3,20 1,60 0,37 0,5 0,5 5,25 3,44 1,66 0,43 0,5 0,5 5,55 3,50 1,71 0,48 0,5 0,5 6,17 3,78 1,82 0,59 0,5 0,5 7,05 3,69 1,95 0,72 0,5 0,5 7,34 4,00 1,99 0,76
0,5 2,0 1,90 5,09 0,64 -0,82 0,5 2,0 2,23 4,70 0,80 -0,66 0,5 2,0 3,13 3,48 1,14 -0,32 0,5 2,0 4,00 1,98 1,39 -0,07 0,5 2,0 4,30 1,77 1,46 0,00 0,5 2,0 5,23 2,74 1,65 0,20 0,5 2,0 5,91 3,83 1,78 0,32 0,5 2,0 6,21 3,86 1,83 0,37 0,5 2,0 6,78 3,94 1,91 0,46 0,5 2,0 7,36 4,03 2,00 0,54
% % %
122
Continuación…
Conc. Salinidad Estab ln S Δ ln S Fw (gpdl) (g/L.) log t (seg) (Δ HLD)
0,4 0,5 0,38 5,38 -0,98 -1,87 0,4 0,5 1,63 5,15 0,49 -0,40 0,4 0,5 2,00 3,00 0,69 -0,19 0,4 0,5 2,43 1,80 0,89 0,00 0,4 0,5 3,19 2,64 1,16 0,27 0,4 0,5 3,63 2,97 1,29 0,40 0,4 0,5 4,00 3,24 1,39 0,50 0,4 0,5 4,80 3,38 1,57 0,68 0,4 0,5 5,28 3,49 1,66 0,78 0,4 0,5 5,58 3,50 1,72 0,83 0,4 0,5 7,18 3,24 1,97 1,08 0,4 0,5 7,63 3,09 2,03 1,14 0,4 1,0 0,54 5,07 -0,62 -1,32 0,4 1,0 1,13 4,06 0,12 -0,57 0,4 1,0 2,00 1,82 0,69 0,00 0,4 1,0 2,80 2,58 1,03 0,34 0,4 1,0 3,23 3,00 1,17 0,48 0,4 1,0 4,45 3,77 1,49 0,80 0,4 1,0 5,65 4,06 1,73 1,04 0,4 1,0 6,85 4,03 1,92 1,23 0,4 1,0 7,63 3,82 2,03 1,34 0,4 2,0 0,49 4,68 -0,71 -1,59 0,4 2,0 1,18 4,09 0,16 -0,71 0,4 2,0 2,00 2,38 0,69 -0,18 0,4 2,0 2,40 1,45 0,88 0,00 0,4 2,0 2,80 2,38 1,03 0,15 0,4 2,0 4,00 3,68 1,39 0,51 0,4 2,0 4,74 4,00 1,56 0,68 0,4 2,0 6,45 4,30 1,86 0,99 0,4 2,0 6,82 4,31 1,92 1,04
123
Sistema 2: Kerosén / NaCl / (DDSS+TRS-18)(7:3) ; Sec-Butanol 1,96%.
Conc. Salinidad Estab Δ ln S
Fw (gpdl) (g/L.) log t (seg) ln S Δ HLD
0,5 0,5 0,40 3,70 -0,92 -1,95 0,5 0,5 0,84 3,50 -0,17 -1,20 0,5 0,5 1,60 3,21 0,47 -0,56 0,5 0,5 2,00 2,69 0,69 -0,34 0,5 0,5 2,40 2,46 0,88 -0,15 0,5 0,5 2,80 2,42 1,03 0,00 0,5 0,5 3,62 2,50 1,29 0,26 0,5 0,5 5,18 2,83 1,64 0,62 0,5 0,5 5,30 2,80 1,67 0,64 0,5 0,5 6,80 2,79 1,92 0,89 0,5 0,5 7,24 3,04 1,98 0,95 0,5 0,5 7,62 2,83 2,03 1,00 0,5 2,0 0,28 3,14 -1,27 -2,43 0,5 2,0 0,67 3,08 -0,40 -1,56 0,5 2,0 1,11 3,16 0,10 -1,05 0,5 2,0 1,91 2,84 0,65 -0,51 0,5 2,0 2,74 2,78 1,01 -0,15 0,5 2,0 3,18 2,75 1,16 0,00 0,5 2,0 3,59 2,78 1,28 0,12 0,5 2,0 4,37 2,84 1,47 0,32 0,5 2,0 5,32 3,00 1,67 0,51 0,5 2,0 5,67 2,89 1,74 0,58 0,5 2,0 3,09 2,94 1,13 -0,03 0,5 4,0 0,40 3,60 -0,92 -2,40 0,5 4,0 0,80 3,40 -0,22 -1,70 0,5 4,0 1,25 3,20 0,22 -1,26 0,5 4,0 1,60 3,00 0,47 -1,01 0,5 4,0 2,00 2,95 0,69 -0,79 0,5 4,0 2,40 3,00 0,88 -0,61 0,5 4,0 2,80 3,20 1,03 -0,45 0,5 4,0 3,30 3,25 1,19 -0,29 0,5 4,0 3,60 3,40 1,28 -0,20 0,5 4,0 4,00 3,20 1,39 -0,10 0,5 4,0 4,40 2,25 1,48 0,00 0,5 4,0 4,80 2,40 1,57 0,09 0,5 4,0 5,20 2,65 1,65 0,17 0,5 4,0 5,60 2,70 1,72 0,24 0,5 4,0 6,00 2,65 1,79 0,31 0,5 4,0 6,40 2,75 1,86 0,37 0,5 4,0 6,80 2,65 1,92 0,44 0,5 4,0 7,20 2,65 1,97 0,49
% % %
124
0,5 4,0 7,60 2,75 2,03 0,55
Continuación…
Conc. Salinidad Estab ln S Δ ln S
Fw (gpdl) (g/L.) log t (seg) Δ HLD
0,6 2,0 0,40 3,30 -0,92 -2,20 0,6 2,0 0,80 3,25 -0,22 -1,50 0,6 2,0 1,20 3,25 0,18 -1,10 0,6 2,0 2,00 3,10 0,69 -0,59 0,6 2,0 2,45 2,95 0,90 -0,38 0,6 2,0 2,80 2,65 1,03 -0,25 0,6 2,0 3,20 2,35 1,16 -0,12 0,6 2,0 3,60 1,90 1,28 0,00 0,6 2,0 4,00 2,00 1,39 0,11 0,6 2,0 4,80 2,20 1,57 0,29 0,6 2,0 5,20 2,35 1,65 0,37 0,6 2,0 5,60 2,35 1,72 0,44 0,6 2,0 6,05 2,55 1,80 0,52 0,6 2,0 6,50 2,45 1,87 0,59 0,6 2,0 6,80 2,40 1,92 0,64 0,6 4,0 1,10 3,45 0,10 -1,78 0,6 4,0 1,60 3,20 0,47 -1,40 0,6 4,0 2,00 3,15 0,69 -1,18 0,6 4,0 3,10 3,05 1,13 -0,74 0,6 4,0 3,50 2,95 1,25 -0,62 0,6 4,0 4,50 3,00 1,50 -0,37 0,6 4,0 4,60 2,85 1,53 -0,35 0,6 4,0 5,10 2,80 1,63 -0,24 0,6 4,0 5,60 2,75 1,72 -0,15 0,6 4,0 6,10 2,50 1,81 -0,06 0,6 4,0 6,50 2,00 1,87 0,00 0,6 4,0 7,10 2,10 1,96 0,09 0,6 4,0 7,50 2,15 2,01 0,14
125
Continuación…
Conc. Salinidad Estab ln S Δ ln S
Fw (gpdl) (g/L.) log t (seg) Δ HLD
0,7 2,0 0,90 3,40 -0,11 -1,98 0,7 2,0 1,20 3,35 0,18 -1,69 0,7 2,0 2,05 3,10 0,72 -1,15 0,7 2,0 2,45 3,05 0,90 -0,98 0,7 2,0 3,20 2,80 1,16 -0,71 0,7 2,0 3,60 3,55 1,28 -0,59 0,7 2,0 4,05 3,65 1,40 -0,47 0,7 2,0 4,40 3,70 1,48 -0,39 0,7 2,0 4,80 3,65 1,57 -0,30 0,7 2,0 5,20 3,60 1,65 -0,22 0,7 2,0 5,70 3,55 1,74 -0,13 0,7 2,0 6,50 3,50 1,87 0,00 0,7 2,0 6,80 3,45 1,92 0,05 0,7 2,0 7,20 3,40 1,97 0,10 0,7 2,0 7,80 3,35 2,05 0,18 0,7 0,4 0,50 3,40 -0,69 -2,55 0,7 0,4 1,25 3,25 0,22 -1,63 0,7 0,4 1,70 3,15 0,53 -1,33 0,7 0,4 2,05 3,00 0,72 -1,14 0,7 0,4 2,40 2,90 0,88 -0,98 0,7 0,4 2,80 2,85 1,03 -0,83 0,7 0,4 3,20 2,80 1,16 -0,69 0,7 0,4 3,70 2,70 1,31 -0,55 0,7 0,4 4,00 2,60 1,39 -0,47 0,7 0,4 4,80 2,40 1,57 -0,29 0,7 0,4 5,20 1,90 1,65 -0,21 0,7 0,4 6,05 1,70 1,80 -0,06 0,7 0,4 6,40 1,65 1,86 0,00 0,7 0,4 6,80 1,90 1,92 0,06 0,7 0,4 7,25 2,00 1,98 0,12 0,7 0,4 7,80 2,05 2,05 0,20
126
Informe Técnico Nº 9413 – José Prato
Variables: Fw.
Sistema: Kerosén / NaCl / HTAB 0,25%; n-Pentanol 3%.
Fw Salinidad Estab Δ HLD (g/L.) log t (seg) ln S (Δ lnS)
0,4 0,472 4,65 -0,75 -1,30 0,4 0,686 5,21 -0,38 -0,92 0,4 0,865 5,43 -0,15 -0,69 0,4 0,975 5,45 -0,03 -0,57 0,4 1,293 4,65 0,26 -0,29 0,4 1,512 3,64 0,41 -0,13 0,4 1,654 2,61 0,50 -0,04 0,4 1,730 2,50 0,55 0,00 0,4 1,952 2,73 0,67 0,12 0,4 1,991 2,79 0,69 0,14 0,4 2,075 3,64 0,73 0,18 0,4 2,109 4,65 0,75 0,20 0,4 2,151 5,21 0,77 0,22 0,4 2,299 5,43 0,83 0,28 0,5 0,478 5,57 -0,74 -1,07 0,5 0,889 5,43 -0,12 -0,45 0,5 1,057 5,09 0,06 -0,28 0,5 1,400 2,34 0,34 0,00 0,5 1,410 2,36 0,34 0,01 0,5 1,480 2,75 0,39 0,06 0,5 1,844 5,21 0,61 0,28 0,6 0,672 5,64 -0,40 -0,60 0,6 0,781 5,47 -0,25 -0,45 0,6 0,891 5,23 -0,12 -0,32 0,6 1,109 4,79 0,10 -0,10 0,6 1,219 2,44 0,20 -0,01 0,6 1,228 2,40 0,21 0,00 0,6 1,438 2,89 0,36 0,16 0,6 1,563 4,53 0,45 0,24 0,6 1,766 5,07 0,57 0,36
% % %
127
Informe Técnico Nº 8402 – Phillipe Jarry
Variables: Tipo de Surfactante, Fw.
Sistema 1: Kerosén / NaCl / DDSS 0,576%; n-Pentanol 5%.
Salinidad Estab Δ ln S Surfact. Fw (g/L.) log t (seg) ln S (Δ HLD)
DDSS 0,5 1,00 5,50 0,00 -1,32 DDSS 0,5 2,00 4,00 0,69 -0,63 DDSS 0,5 3,00 2,48 1,10 -0,22 DDSS 0,5 3,50 2,00 1,25 -0,07 DDSS 0,5 3,75 1,98 1,32 0,00 DDSS 0,5 4,00 2,00 1,39 0,06 DDSS 0,5 4,50 2,76 1,50 0,18 DDSS 0,5 5,00 3,00 1,61 0,29 DDSS 0,5 6,00 3,60 1,79 0,47
Sistema 2: Kerosén / NaCl / TRS 10-410 0,84%; n-Pentanol 4%.
Salinidad Estab Δ ln S Surfact. Fw (g/L.) log t (seg) ln S (Δ HLD)
TRS 10-410 0,4 0,50 5,62 -0,69 -0,79 TRS 10-410 0,4 0,70 3,10 -0,36 -0,45 TRS 10-410 0,4 0,90 2,62 -0,11 -0,20 TRS 10-410 0,4 1,10 2,10 0,10 0,00 TRS 10-410 0,4 1,32 2,24 0,28 0,18 TRS 10-410 0,4 1,81 2,57 0,59 0,50 TRS 10-410 0,4 2,52 2,62 0,92 0,83 TRS 10-410 0,4 3,00 2,67 1,10 1,00 TRS 10-410 0,4 3,52 3,18 1,26 1,16 TRS 10-410 0,4 5,00 4,22 1,61 1,51 TRS 10-410 0,4 6,00 4,80 1,79 1,70 TRS 10-410 0,6 0,50 5,60 -0,69 -0,79 TRS 10-410 0,6 0,70 3,90 -0,36 -0,45 TRS 10-410 0,6 0,90 2,67 -0,11 -0,20 TRS 10-410 0,6 1,10 2,46 0,10 0,00 TRS 10-410 0,6 1,52 2,67 0,42 0,32 TRS 10-410 0,6 1,81 2,84 0,59 0,50 TRS 10-410 0,6 2,52 3,18 0,92 0,83 TRS 10-410 0,6 3,00 3,55 1,10 1,00 TRS 10-410 0,6 3,52 3,35 1,26 1,16 TRS 10-410 0,6 5,00 4,84 1,61 1,51
% % %
128
TRS 10-410 0,6 6,00 4,92 1,79 1,70 Informe Técnico Nº 8103 – Félix Silva
Variables: Fw.
Sistema: Kerosén con 0,5% de crudo/ NaCl / DDSS 0,5%; n-Pentanol 4,95%.
Salinidad Estab Δ ln S
Fw (g/L.) log t (seg) ln S Δ HLD
0,4 1,33 5,91 0,29 -0,95 0,4 1,93 5,69 0,66 -0,58 0,4 3,00 2,22 1,10 -0,14 0,4 3,19 1,98 1,16 -0,08 0,4 3,45 1,93 1,24 0,00 0,4 3,76 2,00 1,32 0,09 0,4 4,19 2,65 1,43 0,19 0,4 4,40 2,98 1,48 0,24 0,4 4,76 3,24 1,56 0,32 0,4 5,71 3,85 1,74 0,50 0,4 6,95 4,20 1,94 0,70 0,5 1,770 4,89 0,57 -0,66 0,5 2,300 4,60 0,83 -0,40 0,5 2,570 4,29 0,94 -0,29 0,5 2,820 2,34 1,04 -0,20 0,5 3,000 1,91 1,10 -0,14 0,5 3,440 1,63 1,24 0,00 0,5 3,790 2,25 1,33 0,10 0,5 4,240 2,87 1,44 0,21 0,5 4,430 2,94 1,49 0,25 0,5 4,830 3,12 1,57 0,49 0,5 5,610 3,43 1,72 0,56 0,5 6,020 3,49 1,80 0,65 0,5 6,600 3,75 1,89 0,65 0,5 7,67 3,96 2,04 0,80 0,6 1,59 5,00 0,46 -0,57 0,6 2,02 4,63 0,70 -0,33 0,6 2,24 4,55 0,81 -0,23 0,6 2,43 2,55 0,89 -0,15 0,6 2,61 2,48 0,96 -0,07 0,6 2,81 2,11 1,03 0,00 0,6 3,38 2,20 1,22 0,18 0,6 3,86 2,28 1,35 0,32 0,6 5,02 2,71 1,61 0,58 0,6 5,54 3,11 1,71 0,68 0,6 6,00 3,28 1,79 0,76 0,6 6,54 3,43 1,88 0,84 0,6 7,00 3,55 1,95 0,91
% % %
129
0,6 7,48 3,64 2,01 0,98
Continuación…
Salinidad Estab ln S Δ ln S Fw (g/L.) log t (seg) Δ HLD
0,7 0,475 5,90 -0,74 -0,72 0,7 0,569 5,60 -0,56 -0,54 0,7 0,672 5,37 -0,40 -0,38 0,7 0,766 5,03 -0,27 -0,25 0,7 0,860 4,22 -0,15 -0,13 0,7 0,953 2,50 -0,05 -0,03 0,7 0,980 2,45 -0,02 0,00 0,7 1,107 2,77 0,10 0,12 0,7 1,437 4,48 0,36 0,38 0,8 0,438 4,91 -0,83 -0,53 0,8 0,571 3,93 -0,56 -0,27 0,8 0,641 2,90 -0,44 -0,15 0,8 0,746 1,93 -0,29 0,00 0,8 0,746 1,93 -0,29 0,00 0,8 0,825 2,48 -0,19 0,10 0,8 0,873 2,59 -0,14 0,16 0,8 0,953 2,79 -0,05 0,24 0,8 1,510 3,81 0,41 0,71 0,8 2,031 4,86 0,71 1,00
130
Informe Técnico Nº 8703 – G. López de Castellano
Variable: Fw, Surfactante, Aceite.
Sistema 1: Parafina (EACN 18)/ Agua + NaCl / TRS-18 1% ; Sec-butanol 4%
Fw Log S Estab Δ ln S log t (seg) ln S (Δ HLD)
0,2 -0,48 3,45 -1,11 -1,20 0,2 -0,31 3,45 -0,71 -0,81 0,2 -0,13 3,55 -0,30 -0,39 0,2 0,04 3,10 0,09 0,00 0,2 0,19 3,30 0,44 0,35 0,2 0,38 3,25 0,87 0,78 0,2 0,54 3,55 1,24 1,15 0,2 0,76 3,45 1,75 1,66 0,3 -0,60 4,20 -1,38 -1,61 0,3 -0,40 3,90 -0,92 -1,15 0,3 -0,23 3,25 -0,53 -0,76 0,3 -0,05 2,70 -0,12 -0,35 0,3 0,10 1,90 0,23 0,00 0,3 0,17 2,90 0,39 0,16 0,3 0,33 3,30 0,76 0,53 0,3 0,47 3,50 1,08 0,85 0,3 0,62 3,00 1,43 1,20 0,4 -0,66 4,00 -1,52 -1,52 0,4 -0,47 4,00 -1,08 -1,08 0,4 -0,32 3,45 -0,74 -0,74 0,4 -0,17 3,15 -0,39 -0,39 0,4 -0,10 2,90 -0,23 -0,23 0,4 0,00 2,50 0,00 0,00 0,4 0,12 3,20 0,28 0,28 0,4 0,31 3,35 0,71 0,71 0,4 0,49 3,65 1,13 1,13 0,4 0,68 3,80 1,57 1,57 0,5 -0,57 5,10 -1,31 -1,77 0,5 -0,40 4,80 -0,92 -1,38 0,5 -0,26 4,45 -0,60 -1,06 0,5 -0,11 4,25 -0,25 -0,71 0,5 -0,05 3,75 -0,12 -0,58 0,5 0,10 3,30 0,23 -0,23 0,5 0,20 2,90 0,46 0,00 0,5 0,38 3,30 0,87 0,41 0,5 0,58 3,60 1,34 0,87
% % %
131
Continuación…
Fw Log S Estab Δ ln S log t (seg) ln S (Δ HLD)
0,6 -0,70 5,00 -1,61 -1,36 0,6 -0,43 4,60 -0,99 -0,74 0,6 -0,20 3,80 -0,46 -0,21 0,6 -0,11 2,75 -0,25 0,00 0,6 0,08 2,45 0,18 0,44 0,6 0,29 2,45 0,67 0,92 0,6 0,53 2,35 1,22 1,47 0,6 0,75 2,95 1,73 1,98
Sistema 2: Aceite de coco – Parafina (50:50) / Agua + NaCl/ TRS -16 1%;
Sec-butanol 4%
Fw Log S Estab log t (seg) ln S
0,2 -0,6 3,25 -1,38 0,2 -0,49 3,40 -1,13 0,2 -0,24 3,75 -0,55 0,2 0 3,23 0,00 0,2 0,2 3,20 0,46 0,2 0,43 2,95 0,99 0,2 0,58 3,40 1,34 0,3 -0,64 4,90 -1,47 0,3 -0,50 4,30 -1,15 0,3 -0,30 3,90 -0,69 0,3 -0,14 3,40 -0,32 0,3 0,04 2,80 0,09 0,3 0,14 3,20 0,32 0,3 0,34 3,60 0,78 0,3 0,52 3,40 1,20 0,4 -0,57 4,90 -1,31 0,4 -0,42 4,80 -0,97 0,4 -0,32 4,25 -0,74 0,4 -0,22 3,22 -0,51 0,4 -0,04 2,26 -0,09 0,4 0,16 1,70 0,37 0,4 0,38 1,30 0,87 0,4 0,62 1,70 1,43
132
Continuación…
Fw Log S Estab log t (seg) ln S
0,5 -0,72 5,20 -1,66 0,5 -0,50 4,70 -1,15 0,5 -0,24 4,70 -0,55 0,5 -0,16 3,70 -0,37 0,5 -0,02 3,20 -0,05 0,5 0,04 2,20 0,09 0,5 0,23 2,00 0,53 0,5 0,38 1,50 0,87 0,5 0,62 1,70 1,43 0,6 -0,63 5,60 -1,45 0,6 -0,44 5,20 -1,01 0,6 -0,28 4,60 -0,64 0,6 -0,19 3,90 -0,44 0,6 -0,18 2,90 -0,41 0,6 0,02 2,20 0,05 0,6 0,28 1,70 0,64 0,6 3,50 1,60 8,06 0,6 0,65 1,90 1,50 0,8 -0,64 4,50 -1,47 0,8 -0,38 4,30 -0,87 0,8 -0,17 4,30 -0,39 0,8 -0,10 3,50 -0,23 0,8 0,10 2,90 0,23 0,8 0,22 2,00 0,51 0,8 0,45 2,10 1,04 0,8 0,64 2,10 1,47
133
Informe Técnico Nº 8305 – María Isabel Briceño
Variable: Viscosidad Aceite.
Sistema 1: Kerosén / NaCl 2.5 gpdL / DDSS + TRS-18 1% ;
Fw 0.5, n-pentanol /ec-butanol 3.85%
% Aceite %DDSS HLB Estab Lubricante log t (seg)
0 0,0 11,0 5,40 0 15,2 14,0 5,80 0 27,5 16,8 5,40 0 44,5 21,1 3,37 0 56,4 24,5 1,96 0 60,0 25,6 2,25 0 76,4 31,0 5,15 0 92,3 36,7 5,68 0 100,0 39,7 5,98
Sistema 2: Kerosén + 20% Aceite Lubricante/ NaCl 1 gpdL/ DDSS + TRS-18 1% ;
% Aceite %DDSS HLB Estab Lubricante log t (seg)
20 0,0 11,0 2,93 20 10,0 13,0 2,88 20 20,0 15,1 3,04 20 30,0 17,4 3,00 20 40,0 19,9 2,37 20 50,0 22,6 2,93 20 60,0 25,6 4,08 20 70,0 28,8 5,20 20 80,0 32,2 5,59 20 90,0 35,8 5,60 20 100,0 39,7 5,98
134
Sistema 3: Kerosén + 50% Aceite Lubricante/ NaCl 8 gpdL / DDSS + TRS-18 1% ;
% Aceite %DDSS HLB Estab Lubricante log t (seg)
50 0,0 11,0 3,00 50 20,0 15,1 2,56 50 30,0 17,4 2,63 50 40,0 19,9 3,91 50 50,0 22,6 1,69 50 60,0 25,6 2,20 50 70,0 28,8 2,43 50 80,0 32,2 2,55 50 90,0 35,8 2,56 50 100,0 39,7 2,75
135
Informe Técnico Nº 8201 – Matilde Miñana
Sistema: Kerosén / NaCl / TRS 10-80 + DDSS 0,4%; n-Pentanol/2-Butanol 3.85%.
Estabilidad: log t(s) para separar 50% del volumen total
Variable: Fracción molar de DDSS en mezcla.
Salinidad Estab Δ ln S
X DDSS Log S (g/L.) log t (seg) ln S (Δ HLD)
0 -1,26 0,05 6,33 -2,90 -2,21 0 -1,08 0,08 6,15 -2,49 -1,80 0 -0,90 0,13 6,17 -2,07 -1,38 0 -0,70 0,20 6,33 -1,61 -0,92 0 -0,50 0,32 3,87 -1,15 -0,46 0 -0,40 0,40 3,05 -0,92 -0,23 0 -0,30 0,50 2,13 -0,69 0,00 0 -0,10 0,79 3,28 -0,23 0,46 0 0,10 1,26 4,92 0,23 0,92 0 0,30 2,00 5,40 0,69 1,38 0 0,50 3,16 5,13 1,15 1,84 0 0,70 5,01 4,80 1,61 2,30 0 0,80 6,31 4,07 1,84 2,53 0 0,90 7,94 3,12 2,07 2,76 0 1,00 10,00 2,48 2,30 2,99 0 1,10 12,59 2,50 2,53 3,22 0 1,20 15,85 2,23 2,76 3,45 0 1,30 19,95 2,48 2,99 3,68 0 1,34 21,88 2,33 3,09 3,78
0,14 -1,22 0,06 6,10 -2,81 -2,58 0,14 -1,00 0,10 6,08 -2,30 -2,07 0,14 -0,80 0,16 6,27 -1,84 -1,61 0,14 -0,70 0,20 6,27 -1,61 -1,38 0,14 -0,40 0,40 5,05 -0,92 -0,69 0,14 -0,30 0,50 3,34 -0,69 -0,46 0,14 -0,20 0,63 2,79 -0,46 -0,23 0,14 -0,10 0,79 2,55 -0,23 0,00 0,14 0,10 1,26 3,20 0,23 0,46 0,14 0,30 2,00 5,33 0,69 0,92 0,14 0,50 3,16 5,71 1,15 1,38 0,14 0,70 5,01 6,04 1,61 1,84 0,14 0,90 7,94 5,87 2,07 2,30 0,14 1,10 12,59 5,31 2,53 2,76 0,14 1,20 15,85 5,20 2,76 2,99
% % %
136
Continuación...
0,14 1,30 19,95 4,92 2,99 3,22 0,14 1,36 22,91 5,05 3,13 3,36
Salinidad Estab ln S Δ ln S
X DDSS Log S (g/L.) log t (seg) (ΔHLD
0,27 -1,22 0,06 6,10 -2,81 -3,04 0,27 -1,00 0,10 6,08 -2,30 -2,53 0,27 -0,80 0,16 6,04 -1,84 -2,07 0,27 -0,60 0,25 6,27 -1,38 -1,61 0,27 -0,40 0,40 5,90 -0,92 -1,15 0,27 -0,20 0,63 3,81 -0,46 -0,69 0,27 -0,10 0,79 3,48 -0,23 -0,46 0,27 0,00 1,00 2,57 0,00 -0,23 0,27 0,10 1,26 2,47 0,23 0,00 0,27 0,20 1,58 2,80 0,46 0,23 0,27 0,40 2,51 5,33 0,92 0,69 0,27 0,60 3,98 5,60 1,38 1,15 0,27 0,80 6,31 5,81 1,84 1,61 0,27 1,00 10,00 5,76 2,30 2,07 0,27 1,20 15,85 6,00 2,76 2,53 0,27 1,30 19,95 6,00 2,99 2,76 0,27 1,35 22,39 6,04 3,11 2,88 0,44 -1,20 0,06 6,13 -2,76 -3,22 0,44 -1,00 0,10 6,07 -2,30 -2,76 0,44 -0,80 0,16 6,13 -1,84 -2,30 0,44 -0,60 0,25 6,33 -1,38 -1,84 0,44 -0,40 0,40 6,50 -0,92 -1,38 0,44 -0,20 0,63 5,85 -0,46 -0,92 0,44 0,00 1,00 3,87 0,00 -0,46 0,44 0,10 1,26 3,03 0,23 -0,23 0,44 0,20 1,58 2,13 0,46 0,00 0,44 0,30 2,00 2,27 0,69 0,23 0,44 0,50 3,16 4,56 1,15 0,69 0,44 0,70 5,01 5,07 1,61 1,15 0,44 0,90 7,94 5,26 2,07 1,61 0,44 1,10 12,59 5,32 2,53 2,07 0,44 1,20 15,85 5,26 2,76 2,30 0,44 1,30 19,95 5,13 2,99 2,53 0,44 1,36 22,91 5,07 3,13 2,67
137
Continuación...
Salinidad Estab Δ ln S
X DDSS Log S (g/L.) log t (seg) ln S Δ HLD
0,59 -1,17 0,07 6,33 -2,69 -3,85 0,59 -1,00 0,10 6,00 -2,30 -3,45 0,59 -0,80 0,16 6,33 -1,84 -2,99 0,59 -0,60 0,25 6,42 -1,38 -2,53 0,59 -0,40 0,40 6,35 -0,92 -2,07 0,59 -0,20 0,63 6,27 -0,46 -1,61 0,59 0,00 1,00 5,35 0,00 -1,15 0,59 0,20 1,58 3,93 0,46 -0,69 0,59 0,30 2,00 3,30 0,69 -0,46 0,59 0,40 2,51 2,43 0,92 -0,23 0,59 0,40 2,51 2,43 0,92 -0,23 0,59 0,50 3,16 2,04 1,15 0,00 0,59 0,70 5,01 4,67 1,61 0,46 0,59 0,80 6,31 5,05 1,84 0,69 0,59 0,90 7,94 5,20 2,07 0,92 0,59 1,00 10,00 5,18 2,30 1,15 0,59 1,10 12,59 5,13 2,53 1,38 0,59 1,20 15,85 5,20 2,76 1,61 0,59 1,30 19,95 5,15 2,99 1,84 0,59 1,35 22,39 5,13 3,11 1,96 0,76 -1,13 0,07 6,12 -2,60 -4,21 0,76 -0,90 0,13 6,07 -2,07 -3,68 0,76 -0,70 0,20 6,27 -1,61 -3,22 0,76 -0,50 0,32 6,30 -1,15 -2,76 0,76 -0,30 0,50 6,37 -0,69 -2,30 0,76 -0,10 0,79 6,40 -0,23 -1,84 0,76 0,10 1,26 6,12 0,23 -1,38 0,76 0,30 2,00 5,25 0,69 -0,92 0,76 0,50 3,16 4,70 1,15 -0,46 0,76 0,60 3,98 3,58 1,38 -0,23 0,76 0,70 5,01 2,07 1,61 0,00 0,76 0,90 7,94 4,20 2,07 0,46 0,76 1,10 12,59 5,30 2,53 0,92 0,76 1,20 15,85 5,47 2,76 1,15
138
0,76 1,30 19,95 5,60 2,99 1,38 0,76 1,35 22,39 5,75 3,11 1,50
Continuación...
Salinidad Estab ln S Δ ln S
X DDSS Log S (g/L.) log t (seg) Δ HLD
0,91 -1,10 0,08 6,21 -2,53 -4,61 0,91 -0,98 0,10 6,15 -2,26 -4,33 0,91 -0,80 0,16 6,25 -1,84 -3,91 0,91 -0,50 0,32 6,30 -1,15 -3,22 0,91 -0,30 0,50 6,40 -0,69 -2,76 0,91 -0,10 0,79 6,37 -0,23 -2,30 0,91 0,10 1,26 6,13 0,23 -1,84 0,91 0,30 2,00 5,86 0,69 -1,38 0,91 0,50 3,16 5,38 1,15 -0,92 0,91 0,70 5,01 4,73 1,61 -0,46 0,91 0,80 6,31 3,98 1,84 -0,23 0,91 0,90 7,94 1,81 2,07 0,00 0,91 1,10 12,59 4,30 2,53 0,46 0,91 1,20 15,85 4,88 2,76 0,69 0,91 1,30 19,95 5,23 2,99 0,92 0,91 1,35 22,39 5,17 3,11 1,04 1,00 -1,08 0,08 6,00 -2,49 -4,79 1,00 -0,90 0,13 6,10 -2,07 -4,37 1,00 -0,70 0,20 6,12 -1,61 -3,91 1,00 -0,50 0,32 6,20 -1,15 -3,45 1,00 -0,30 0,50 6,18 -0,69 -2,99 1,00 -0,10 0,79 6,18 -0,23 -2,53 1,00 0,10 1,26 6,10 0,23 -2,07 1,00 0,30 2,00 6,00 0,69 -1,61 1,00 0,50 3,16 5,90 1,15 -1,15 1,00 0,70 5,01 5,60 1,61 -0,69 1,00 0,80 6,31 4,45 1,84 -0,46 1,00 0,90 7,94 3,40 2,07 -0,23 1,00 1,00 10,00 2,40 2,30 0,00 1,00 1,10 12,59 2,80 2,53 0,23 1,00 1,20 15,85 4,30 2,76 0,46 1,00 1,30 19,95 5,33 2,99 0,69
139
1,00 1,35 22,39 5,38 3,11 0,81
140
Informe Técnico Nº 9502 – María Rodríguez
Variable: Electrolito
Sistema 1: Kerosén / Agua + Sal / HTAB 0,5%; n-Pentanol 4%
Electrolito Salinidad Estab Δ ln S (g/L.) log t (seg) ln S (Δ HLD)
NaCl 0,34 5,95 -1,08 -1,03 NaCl 0,53 5,28 -0,63 -0,58 NaCl 0,67 4,76 -0,40 -0,35 NaCl 0,87 2,68 -0,14 -0,09 NaCl 0,95 2,40 -0,05 0,00 NaCl 1,00 2,61 0,00 0,05 NaCl 1,32 4,42 0,28 0,33 NaCl 1,83 5,19 0,60 0,66 NaCl 2,33 5,28 0,85 0,90 ZnCl 0,45 5,84 -0,80 -1,08 ZnCl 0,70 5,45 -0,36 -0,63 ZnCl 0,92 4,70 -0,08 -0,36 ZnCl 1,15 3,00 0,14 -0,14 ZnCl 1,28 2,40 0,25 -0,03 ZnCl 1,32 2,30 0,28 0,00 ZnCl 1,56 4,22 0,44 0,17 ZnCl 1,78 4,90 0,58 0,30 ZnCl 2,02 5,22 0,70 0,43 AlCl3 0,67 5,74 -0,40 -0,96 AlCl3 0,97 5,22 -0,03 -0,59 AlCl3 1,28 4,67 0,25 -0,31 AlCl3 1,51 3,09 0,41 -0,15 AlCl3 1,73 2,30 0,55 -0,01 AlCl3 1,75 2,25 0,56 0,00 AlCl3 2,15 4,02 0,77 0,21 AlCl3 2,42 4,34 0,88 0,32 AlCl3 2,73 4,76 1,00 0,44
% % %
141
Sistema 2: Kerosén / Agua + Sal / DODIGEN 226 2,5%; n-Pentanol 4%
Electrolito Salinidad Estab ln S Δ ln S (g/L.) log t (seg) (Δ HLD)
NaCl 0,093 2,94 -2,38 -0,95 NaCl 0,200 2,75 -1,61 -0,18 NaCl 0,220 2,42 -1,51 -0,09 NaCl 0,233 2,33 -1,46 -0,03 NaCl 0,240 2,28 -1,43 0,00 NaCl 0,267 2,34 -1,32 0,11 NaCl 0,465 2,94 -0,77 0,66 ZnCl 0,107 2,89 -2,23 -1,08 ZnCl 0,233 2,80 -1,46 -0,30 ZnCl 0,285 2,53 -1,26 -0,10 ZnCl 0,315 2,34 -1,16 0,00 ZnCl 0,315 2,34 -1,16 0,00 ZnCl 0,385 2,94 -0,95 0,20 ZnCl 0,585 2,89 -0,54 0,62 AlCl3 0,115 2,88 -2,16 -0,87 AlCl3 0,220 2,80 -1,51 -0,22 AlCl3 0,266 2,40 -1,32 -0,03 AlCl3 0,270 2,25 -1,31 -0,01 AlCl3 0,274 1,94 -1,29 0,00 AlCl3 0,326 2,85 -1,12 0,17 AlCl3 0,352 2,80 -1,04 0,25
142
APÉNDICE B
Volúmenes y cantidades de cada componente a agregar en los sistemas
propuestos, tanto para realizar los barridos de sistemas preequilibrados como los
desplazamientos de formulación.
143
Barrido EON
EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396 Witconol NP-40
Concentración Surfactante : 1,5 NFE 6 6,0 10,9 484 Witconol NP-60
0,5 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Agua): 10
Sol. Conc. Surf (en Aceite): 10Alcohol: Sec-butanol: 2 F w =0,5
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Muestra EON Agua Sal 10%NFE11 NFE8 NFE6 NFE4 Aceite Alcohol
X1 11,00 16,25 1,25 7,50 25,00 1
X2 9,86 16,25 1,25 5,00 2,50 25,00 1
X3 8,87 16,25 1,25 2,50 5,00 25,00 1
X4 8,00 16,25 1,25 7,50 25,00 1
X5 7,26 18,75 1,25 5,00 2,50 22,50 1
X6 6,59 21,25 1,25 2,50 5,00 20,00 1
X7 6,00 23,75 1,25 7,50 17,50 1
X8 5,38 23,75 1,25 5,50 2,00 17,50 1
X9 4,83 23,75 1,25 3,50 4,00 17,50 1
X10 4,58 23,75 1,25 2,50 5,00 17,50 1
X11 4,34 23,75 1,25 1,50 6,00 17,50 1
X12 4,00 23,75 1,25 7,50 17,50 1
Salinidad: NaCl:
ml (ml)en Agua en Aceite
%
ml.
%
%
%
gpdL
%
Tabla B.1.- Volúmenes a adicionar de cada componente para realizar barrido de formulación con EON como variable.
(1,5% surfactante, Salinidad: 0,5 gpdL, Fw 0.5)
144
Barrido EON
EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396 Witconol NP-40
Concentración Surfactante : 1,5 NFE 6 6,0 10,9 484 Witconol NP-60
0,5 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Agua): 10
Sol. Conc. Surf (en Aceite): 10Alcohol: Sec-butanol: 2 F w =0,3
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Muestra EON Agua Sal 10%NFE11 NFE8 NFE6 NFE4 Aceite Alcohol
Y1 11,00 6,75 0,75 7,50 35,00 1
Y2 9,86 6,75 0,75 5,00 2,50 35,00 1
Y3 8,87 6,75 0,75 2,50 5,00 35,00 1
Y4 8,00 6,75 0,75 7,50 35,00 1
Y5 7,26 9,25 0,75 5,00 2,50 32,50 1
Y6 6,59 11,75 0,75 2,50 5,00 30,00 1
Y7 6,00 14,25 0,75 7,50 27,50 1
Y8 5,38 14,25 0,75 5,50 2,00 27,50 1
Y9 4,83 14,25 0,75 3,50 4,00 27,50 1
Y10 4,58 14,25 0,75 2,50 5,00 27,50 1
Y11 4,34 14,25 0,75 1,50 6,00 27,50 1
Y12 4,00 14,25 0,75 7,50 27,50 1
Salinidad: NaCl:
ml (ml)en Agua en Aceite
%
ml.
%
%
%
gpdL
%
Tabla B.2.- Volúmenes a adicionar de cada componente para realizar barrido de formulación con EON como variable.
(1,5% surfactante, Salinidad: 0,5 gpdL, Fw 0.3)
145
Barrido EON
EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396 Witconol NP-40
Concentración Surfactante : 1,5 NFE 6 6,0 10,9 484 Witconol NP-60
0,5 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Agua): 10
Sol. Conc. Surf (en Aceite): 10Alcohol: Sec-butanol: 2 F w =0,2
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Muestra EON Agua Sal 10%NFE11 NFE8 NFE6 NFE4 Aceite Alcohol
Z1 11,00 2,00 0,50 7,50 40,00 1
Z2 9,86 2,00 0,50 5,00 2,50 40,00 1
Z3 8,87 2,00 0,50 2,50 5,00 40,00 1
Z4 8,00 2,00 0,50 7,50 40,00 1
Z5 7,26 4,50 0,50 5,00 2,50 37,50 1
Z6 6,59 7,00 0,50 2,50 5,00 35,00 1
Z7 6,00 9,50 0,50 7,50 32,50 1
Z8 5,38 9,50 0,50 5,50 2,00 32,50 1
Z9 4,83 9,50 0,50 3,50 4,00 32,50 1
Z10 4,58 9,50 0,50 2,50 5,00 32,50 1
Z11 4,34 9,50 0,50 1,50 6,00 32,50 1
Z12 4,00 9,50 0,50 7,50 32,50 1
Salinidad: NaCl:
ml (ml)en Agua en Aceite
%
ml.
%
%
%
gpdL
%
Tabla B.3.- Volúmenes a adicionar de cada componente para realizar barrido de formulación con EON como variable.
(1,5% surfactante, Salinidad: 0,5 gpdL, Fw 0.2)
146
Barrido EON
EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396 Witconol NP-40
Concentración Surfactante : 2 NFE 6 6,0 10,9 484 Witconol NP-60
2 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Agua): 10
Sol. Conc. Surf (en Aceite): 10Alcohol: Sec-butanol: 2 F w =0,5
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Muestra EON Agua Sal 10%NFE11 NFE8 NFE6 NFE4 Aceite Alcohol
A1 11,00 10,00 5,00 10,00 25,00 1
A2 9,20 10,00 5,00 4,50 5,50 25,00 1
A3 8,86 10,00 5,00 3,30 6,70 25,00 1
A4 8,00 10,00 5,00 10,00 25,00 1
A5 7,54 12,00 5,00 8,00 2,00 23,00 1
A6 6,72 16,00 5,00 4,00 6,00 19,00 1
A7 6,35 18,00 5,00 2,00 8,00 17,00 1
A8 6,00 20,00 5,00 10,00 15,00 1
A9 5,88 20,00 5,00 9,50 0,50 15,00 1
A10 5,76 20,00 5,00 9,00 1,00 15,00 1
A11 5,53 20,00 5,00 8,00 2,00 15,00 1
A12 5,31 20,00 5,00 7,00 3,00 15,00 1
A13 4,57 20,00 5,00 3,30 6,70 15,00 1
A14 4,34 20,00 5,00 1,40 5,60 18,00 1
A15 4,00 20,00 5,00 7,00 18,00 1
Salinidad: NaCl:
ml (ml)en Agua en Aceite
%
ml.
%
%
%gpdL
%
Tabla B.4.- Volúmenes a adicionar de cada componente para realizar barrido de formulación con EON como variable.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL, Fw 0.5)
147
Barrido EON
EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396 Witconol NP-40
Concentración Surfactante : 2 NFE 6 6,0 10,9 484 Witconol NP-60
2 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Agua): 10
Sol. Conc. Surf (en Aceite): 10Alcohol: Sec-butanol: 2 F w =0,3
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Muestra EON Agua Sal 10%NFE11 NFE8 NFE6 NFE4 Aceite Alcohol
B1 11,00 2,00 3,00 10,00 35,00 1
B2 9,20 2,00 3,00 4,50 5,50 35,00 1
B3 8,86 2,00 3,00 3,30 6,70 35,00 1
B4 8,00 2,00 3,00 10,00 35,00 1
B5 7,54 4,00 3,00 8,00 2,00 33,00 1
B6 6,72 8,00 3,00 4,00 6,00 29,00 1
B7 6,35 10,00 3,00 2,00 8,00 27,00 1
B8 6,00 12,00 3,00 10,00 25,00 1
B9 5,88 12,00 3,00 9,50 0,50 25,00 1
B10 5,76 12,00 3,00 9,00 1,00 25,00 1
B11 5,53 12,00 3,00 8,00 2,00 25,00 1
B12 5,31 12,00 3,00 7,00 3,00 25,00 1
B13 4,57 12,00 3,00 3,30 6,70 25,00 1
B14 4,34 12,00 3,00 1,40 5,60 28,00 1
B15 4,00 12,00 3,00 7,00 28,00 1
Salinidad: NaCl:
ml (ml)en Agua en Aceite
%
ml.
%
%
%gpdL
%
Tabla B.5.- Volúmenes a adicionar de cada componente para realizar barrido de formulación con EON como variable.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL, Fw 0.3)
148
Barrido EON
EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396 Witconol NP-40
Concentración Surfactante : 2 NFE 6 6,0 10,9 484 Witconol NP-60
2 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Agua): 12,5
Sol. Conc. Surf (en Aceite): 10Alcohol: Sec-butanol: 2 F w =0,2
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Muestra EON Agua Sal 10%NFE11 NFE8 NFE6 NFE4 Aceite Alcohol
D1 11,00 0,00 2,00 8,00 40,00 1
D2 9,20 0,00 2,00 3,60 4,40 40,00 1
D3 8,84 0,00 2,00 2,60 5,40 40,00 1
D4 8,00 0,00 2,00 8,00 40,00 1
D5 7,62 1,60 2,00 6,40 1,60 38,40 1
D6 6,83 4,80 2,00 3,20 4,80 35,20 1
D7 6,42 6,40 2,00 1,60 6,40 33,60 1
D8 6,00 8,00 2,00 8,00 32,00 1
D9 5,88 8,00 2,00 7,60 0,40 32,00 1
D10 5,76 8,00 2,00 7,20 0,80 32,00 1
D11 5,53 8,00 2,00 6,40 1,60 32,00 1
D12 5,31 8,00 2,00 5,60 2,40 32,00 1
D13 4,57 8,00 2,00 2,60 5,40 32,00 1
D14 4,25 8,00 2,00 1,20 6,80 32,00 1
D15 4,00 8,00 2,00 8,00 32,00 1
Salinidad: NaCl:
ml (ml)en Agua en Aceite
%
ml.
%
%
%gpdL
%
Tabla B.6.- Volúmenes a adicionar de cada componente para realizar barrido de formulación con EON como variable.
(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL, Fw 0.2)
149
DESPLAZAMIENTO DE FORMULACIÓN (EON)
EON HLB PM Para 1 g. mezcla deshidratante:
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396,0 Witconol NP-40
Concentr. Total Surf. = 2 NFE 6 6,0 10,9 484,0 Witconol NP-60 EON NFE 8 NFE 11
2 NFE 8 8,0 12,3 572,0 Witconol NP-80 11,00 1,00
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704,0 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Aceite):10Alcohol: Sec-butanol: 0 y 2
8,7% Surf
(ml) em. W/O
Fw EON m Agua Sal 10% Aceite NFE6 NFE4 Alcohol EON d (g) EONMOW Inicial (W/O) (MOW)
0,5 4,90 20,0 5,0 17,2 3,9 3,9 1,0 11,00 0,22 5,81 1,56 0,78 1,00
0,5 4,80 20,0 5,0 17,4 3,4 4,2 1,0 11,00 0,24 5,80 1,52 0,76 1,00
0,5 4,72 20,0 5,0 17,6 3,0 4,4 1,0 11,00 0,26 5,82 1,48 0,74 1,00
0,5 4,90 20,0 5,0 17,2 3,9 3,9 en desh. 11,00 0,22 5,81 1,56 0,78 1,00
0,5 4,80 20,0 5,0 17,4 3,4 4,2 en desh. 11,00 0,24 5,80 1,52 0,76 1,00
0,5 4,72 20,0 5,0 17,6 3,0 4,4 en desh. 11,00 0,26 5,82 1,48 0,74 1,00
0,5 5,11 20,0 5,0 17,2 4,7 3,1 11,00 0,22 6,00 1,56 0,78 1,00
0,5 5,01 20,0 5,0 17,4 4,2 3,4 11,00 0,24 5,99 1,52 0,76 1,00
0,5 4,90 20,0 5,0 17,6 3,7 3,7 11,00 0,26 5,99 1,48 0,74 1,00
0,5 4,71 20,0 5,0 18,0 2,8 4,2 11,00 0,30 6,00 1,40 0,70 1,00
Salinidad: NaCl:
(ml) en Aceite g. Surfact.
ACEITE: Kerosene ACN:
Deshid.
ml.%gpdL
%
%
%
ml.
Tabla B.7.- Volúmenes a adicionar de cada componente para preparar las emulsiones W/O y modificar la formulación con deshidratante EON = 11,0.
150
DESPLAZAMIENTO DE FORMULACIÓN (EON)EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396,0 Witconol NP-40 Para 1 g. mezcla deshidratante:
Concentr. Total Surf. = 2 NFE 6 6,0 10,9 484,0 Witconol NP-60 EON NFE 8 NFE 11
2 NFE 8 8,0 12,3 572,0 Witconol NP-80 10,20 0,23 g. 0,77 g.
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704,0 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Aceite):10Alcohol: Sec-butanol: 0 y 2
8,7% Surf
(ml) em. W/O
Fw EON m Agua Sal 10% Aceite NFE6 NFE4 Alcohol EON d (g) EONMOW Inicial (W/O) (MOW)
0,5 4,90 20,0 5,0 17,4 3,8 3,8 1,0 10,20 0,24 5,80 1,52 0,76 1,00
0,5 4,79 20,0 5,0 17,6 3,3 4,1 1,0 10,20 0,26 5,79 1,48 0,74 1,00
0,5 4,71 20,0 5,0 17,8 2,9 4,3 1,0 10,20 0,28 5,80 1,44 0,72 1,00
0,5 4,90 20,0 5,0 17,4 3,8 3,8 en desh. 10,20 0,24 5,80 1,52 0,76 1,00
0,5 4,79 20,0 5,0 17,6 3,3 4,1 en desh. 10,20 0,26 5,79 1,48 0,74 1,00
0,5 4,71 20,0 5,0 17,8 2,9 4,3 en desh. 10,20 0,28 5,80 1,44 0,72 1,00
0,5 5,11 20,0 5,0 17,4 4,6 3,0 10,20 0,24 6,00 1,52 0,76 1,00
0,5 5,01 20,0 5,0 17,6 4,1 3,3 10,20 0,26 5,98 1,48 0,74 1,00
0,5 4,90 20,0 5,0 17,8 3,6 3,6 10,20 0,28 5,97 1,44 0,72 1,00
0,5 4,73 20,0 5,0 18,2 2,8 4,0 10,20 0,32 5,99 1,36 0,68 1,00
Salinidad: NaCl:
(ml) en Aceite g. Surfact.
ACEITE: Kerosene ACN:
Deshid.
ml.%gpdL
%%
ml.
%
Tabla B.8.- Volúmenes a adicionar de cada componente para preparar las emulsiones W/O y modificar la formulación con deshidratante EON = 10,2.
151
DESPLAZAMIENTO DE FORMULACIÓN (EON)EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396,0 Witconol NP-40 Para 1 g. mezcla deshidratante:
Concentr. Total Surf. = 2 NFE 6 6,0 10,9 484,0 Witconol NP-60 EON NFE 8 NFE 11
2 NFE 8 8,0 12,3 572,0 Witconol NP-80 9,50 0,45 g. 0,55 g.
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704,0 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Aceite):10Alcohol: Sec-butanol: 0 y 2
8,7% Surf
(ml) em. W/O
Fw EON m Agua Sal 10% Aceite NFE6 NFE4 Alcohol EON d (g) EONMOW Inicial (W/O) (MOW)
0,5 4,90 20,0 5,0 17,6 3,7 3,7 1,0 9,50 0,26 5,79 1,48 0,74 1,00
0,5 4,80 20,0 5,0 17,9 3,2 3,9 1,0 9,50 0,29 5,82 1,42 0,71 1,00
0,5 4,72 20,0 5,0 18,1 2,8 4,1 1,0 9,50 0,31 5,82 1,38 0,69 1,00
0,5 4,90 20,0 5,0 17,6 3,7 3,7 en desh. 9,50 0,26 5,79 1,48 0,74 1,00
0,5 4,80 20,0 5,0 17,9 3,2 3,9 en desh. 9,50 0,29 5,82 1,42 0,71 1,00
0,5 4,72 20,0 5,0 18,1 2,8 4,1 en desh. 9,50 0,31 5,82 1,38 0,69 1,00
0,5 5,11 20,0 5,0 17,7 4,4 2,9 9,50 0,27 6,01 1,46 0,73 1,00
0,5 5,00 20,0 5,0 17,9 3,9 3,2 9,50 0,29 5,99 1,42 0,71 1,00
0,5 4,90 20,0 5,0 18,2 3,4 3,4 9,50 0,32 6,02 1,36 0,68 1,00
0,5 4,71 20,0 5,0 18,5 2,6 3,9 9,50 0,35 5,98 1,30 0,65 1,00
Salinidad: NaCl:
(ml) en Aceite g. Surfact.
ACEITE: Kerosene ACN:
Deshid.
ml.%gpdL
%%
%
Tabla B.9.- Volúmenes a adicionar de cada componente para preparar las emulsiones W/O y modificar la formulación con deshidratante EON = 9,5.
152
DESPLAZAMIENTO DE FORMULACIÓN (EON)EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396,0 Witconol NP-40 Para 1 g. mezcla deshidratante:
Concentr. Total Surf. = 2 NFE 6 6,0 10,9 484,0 Witconol NP-60 EON NFE 8 NFE 11
2 NFE 8 8,0 12,3 572,0 Witconol NP-80 8,00 1,00 --
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704,0 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Aceite):10Alcohol: Sec-butanol: 0 y 2
8,7% Surf
(ml) Deshid. em. W/O
Fw EON m Agua Sal 10% Aceite NFE6 NFE4 Alcohol EON d (g) EONMOW Inicial (W/O) (MOW)
0,5 4,92 20,0 5,0 18,5 3,3 3,2 1,0 8,00 0,35 5,81 1,30 0,65 1,00
0,5 4,81 20,0 5,0 18,8 2,8 3,4 1,0 8,00 0,38 5,82 1,24 0,62 1,00
0,5 4,71 20,0 5,0 19,0 2,4 3,6 1,0 8,00 0,40 5,80 1,20 0,60 1,00
0,5 4,92 20,0 5,0 18,5 3,3 3,2 en desh. 8,00 0,35 5,81 1,30 0,65 1,00
0,5 4,81 20,0 5,0 18,8 2,8 3,4 en desh. 8,00 0,38 5,82 1,24 0,62 1,00
0,5 4,71 20,0 5,0 19,0 2,4 3,6 en desh. 8,00 0,40 5,80 1,20 0,60 1,00
0,5 5,08 20,0 5,0 18,7 3,7 2,6 8,00 0,37 5,99 1,26 0,63 1,00
0,5 5,01 20,0 5,0 18,9 3,4 2,7 8,00 0,39 6,00 1,22 0,61 1,00
0,5 4,90 20,0 5,0 19,2 2,9 2,9 8,00 0,42 6,00 1,16 0,58 1,00
0,5 4,70 20,0 5,0 19,7 2,1 3,2 8,00 0,47 6,01 1,06 0,53 1,00
Salinidad: NaCl:
(ml) en Aceite g. Surfact.
ACEITE: Kerosene ACN:
ml.
%gpdL
%%
ml.
%
Tabla B.10.- Volúmenes a adicionar de cada componente para preparar las emulsiones W/O y modificar la formulación con deshidratante EON = 8,0.
153
DESPLAZAMIENTO DE FORMULACIÓN (EON)EON HLB PM
Vt = 50 NFE 4 4,0 8,9 396,0 Witconol NP-40 Para 1 g. mezcla deshidratante:
Concentr. Total Surfactante = 2 NFE 6 6,0 10,9 484,0 Witconol NP-60 EON NFE 8 NFE 11
2 NFE 8 8,0 12,3 572,0 Witconol NP-80 9,50 0,45 g. 0,55 g.
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 11 11,0 13,8 704,0 Witconol NP-110
Sol. Conc. Surf (en Aceite): 10Alcohol: Sec-butanol: 0 y 2
8,7% Surf % Surf
Deshid. em. W/O MOW
Fw EON m Agua Sal 10% Aceite NFE6 NFE4 Alcohol EON d (g) EONMOW Inicial (W/O) (MOW) Final
0,5 4,90 20,0 5,0 15,0 5,0 5,0 1,0 9,50 0,36 5,81 2,00 1,00 1,36 2,72
0,5 4,80 20,0 5,0 15,0 4,5 5,5 1,0 9,50 0,40 5,80 2,00 1,00 1,40 2,80
0,5 4,71 20,0 5,0 15,0 4,0 6,0 1,0 9,50 0,44 5,80 2,00 1,00 1,44 2,88
0,5 4,90 20,0 5,0 15,0 5,0 5,0 en desh. 9,50 0,36 5,81 2,00 1,00 1,36 2,72
0,5 4,80 20,0 5,0 15,0 4,5 5,5 en desh. 9,50 0,40 5,80 2,00 1,00 1,40 2,80
0,5 4,71 20,0 5,0 15,0 4,0 6,0 en desh. 9,50 0,44 5,80 2,00 1,00 1,44 2,88
0,5 5,12 20,0 5,0 15,0 6,1 3,9 9,50 0,36 6,00 2,00 1,00 1,36 2,72
0,5 5,00 20,0 5,0 15,0 5,5 4,5 9,50 0,41 5,99 2,00 1,00 1,41 2,82
0,5 4,90 20,0 5,0 15,0 5,0 5,0 9,50 0,46 6,00 2,00 1,00 1,46 2,92
0,5 4,71 20,0 5,0 15,0 4,0 6,0 9,50 0,55 6,00 2,00 1,00 1,55 3,10
Salinidad: NaCl:
(ml) en Aceite g. Surfact.
ACEITE: Kerosene ACN:
ml.
%
%gpdL
%
%
Tabla B.11.- Volúmenes a adicionar de cada componente para preparar las emulsiones W/O y modificar la formulación con deshidratante EON = 9,5.
Concentración total de surfactante variable.
154
DESPLAZAMIENTO DE FORMULACIÓN (EON)
Vt = 50 EON HLB PM Para 1 g. mezcla deshidratante:
Concentr. Total Surf. = Variable NFE 4 4,0 8,9 396,0 Witconol NP-40 EON NFE 8 NFE 11
2 NFE 6 6,0 10,9 484,0 Witconol NP-60 8,00 1,00 --
Conc. Soluc. Madre Sal: 10 NFE 8 8,0 12,3 572,0 Witconol NP-80
Sol. Conc. Surf (en Aceite):10 NFE 11 11,0 13,8 704,0 Witconol NP-110
Alcohol: Sec-butanol: 28,7
% Surf % Surf
Deshid. em. W/O MOW
Fw EON m Agua Sal 10% Aceite NFE6 NFE4 Alcohol EON d (g) EONMOW Inicial (W/O) (MOW) Final
0,5 4,90 20,0 5,0 15,0 5,0 5,0 1,0 8,00 0,54 5,80 2,00 1,00 1,54 3,08
0,5 4,80 20,0 5,0 15,0 4,5 5,5 1,0 8,00 0,60 5,80 2,00 1,00 1,60 3,20
0,5 4,71 20,0 5,0 15,0 4,0 6,0 1,0 8,00 0,67 5,80 2,00 1,00 1,67 3,34
0,5 4,90 20,0 5,0 15,0 5,0 5,0 en desh. 8,00 0,54 5,80 2,00 1,00 1,54 3,08
0,5 4,80 20,0 5,0 15,0 4,5 5,5 en desh. 8,00 0,60 5,80 2,00 1,00 1,60 3,20
0,5 4,71 20,0 5,0 15,0 4,0 6,0 en desh. 8,00 0,67 5,80 2,00 1,00 1,67 3,34
0,5 5,10 20,0 5,0 15,0 6,0 4,0 8,00 0,58 6,00 2,00 1,00 1,58 3,16
0,5 5,00 20,0 5,0 15,0 5,5 4,5 8,00 0,65 6,00 2,00 1,00 1,65 3,30
0,5 4,90 20,0 5,0 15,0 5,0 5,0 8,00 0,72 6,00 2,00 1,00 1,72 3,44
0,5 4,71 20,0 5,0 15,0 4,0 6,0 8,00 0,87 6,00 2,00 1,00 1,87 3,74
Salinidad: NaCl:
(ml) en Aceite g. Surfact.
ACEITE: Kerosene ACN:
ml.
%gpdL
%%
ml.ml.
Tabla B.12.- Volúmenes a adicionar de cada componente para preparar las emulsiones W/O y modificar la formulación con deshidratante EON = 8,0.
Concentración total de surfactante variable.
155
APÉNDICE C
Estabilidad de emulsiones obtenidas a partir de sistemas
preequilibrados y por desplazamiento de formulación.
156
ESTABILIDAD
Vt = 50
Concentración Surfactante = 2
2
Alcohol: Sec-butanol: 0
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
5,36 11,00 6,02 860320 15324,1 5,935 4,185
5,21 11,00 6,00 833600 10873,0 5,921 4,036
5,04 11,00 5,98 760815 8975,5 5,881 3,953
4,90 11,00 5,99 797100 9238,6 5,902 3,966
4,71 11,00 6,00 864720 9943,2 5,937 3,998
Em, W/O MOW Em. W/O MOW
EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
5,36 10,20 5,99 860320 7325,6 5,935 3,865
5,21 10,20 6,00 833600 8517,0 5,921 3,930
5,04 10,20 6,01 760815 9142,2 5,881 3,961
4,90 10,20 6,01 797100 7235,0 5,902 3,859
4,71 10,20 6,00 864720 8066,1 5,937 3,907
Em, W/O MOW Em. W/O MOW
EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
5,36 9,50 6,02 860320 5962,0 5,935 3,775
5,21 9,50 5,99 833600 6183,5 5,921 3,791
5,04 9,50 6,00 760815 4840,0 5,881 3,685
4,90 9,50 6,00 797100 6728,1 5,902 3,828
4,71 9,50 6,01 864720 6215,0 5,937 3,793
Salinidad: NaCl:
%
ml.%gpdL
Tabla C.1 Estabilidad de emulsiones reformuladas. Sistema sin alcohol.
Homogeneizadas con agitador IKA durante 1 min.
Surfactante: WITCONOL
157
ESTABILIDAD
Vt = 50
Concentración Total Surfact.: 2
2
Alcohol: Sec-butanol: 2
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7 tc para Vc/V! = 0,6
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 5,00 11,00 5,81 395100 12670,0 5,597 4,103
C2 4,90 11,00 5,81 287140 9875,0 5,458 3,995
C3 4,80 11,00 5,80 412560 11563,0 5,615 4,063
C4 4,72 11,00 5,82 387540 8160,0 5,588 3,912
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 5,00 10,20 5,79 395100 6821,6 5,597 3,834
C2 4,90 1,20 5,80 287140 5824,2 5,458 3,765
C3 4,80 10,20 5,81 412560 4933,0 5,615 3,693
C4 4,72 10,20 5,81 387540 6150,8 5,588 3,789
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 5,00 9,50 5,81 395100 3582,0 5,597 3,554
C2 4,90 9,50 5,80 287140 4130,0 5,458 3,616
C3 4,80 9,50 5,79 412560 2843,6 5,615 3,454
C4 4,72 9,50 5,80 387540 3110,0 5,588 3,493
Salinidad: NaCl:
%
ml.%gpdL
Tabla C.2 Estabilidad de emulsiones reformuladas.
2% Sec-butanol en emulsión W/O
Homogeneizadas con Agit. IKA durante 1 min.
158
Sin alcohol MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 Sin 5,00 11,00 5,81 812520 3972,0 5,910 3,599
C2 Sin 4,90 11,00 5,81 832524 2896,2 5,920 3,462
C3 Sin 4,80 11,00 5,80 797100 4986,0 5,902 3,698
C4 Sin 4,72 11,00 5,82 864720 2159,5 5,937 3,334
Sin alcohol MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 Sin 5,00 10,20 5,79 812520 2145,0 5,910 3,331
C2 Sin 4,90 10,20 5,80 832524 987,0 5,920 2,994
C3 Sin 4,80 10,20 5,81 797100 1354,2 5,902 3,132
C4 Sin 4,72 10,20 5,81 864720 1241,3 5,937 3,094
Sin alcohol MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 Sin 5,00 9,50 5,81 812520 743,0 5,910 2,871
C2 Sin 4,90 9,50 5,80 832524 917,5 5,920 2,963
C3 Sin 4,80 9,50 5,79 797100 597,6 5,902 2,776
C4 Sin 4,72 9,50 5,80 864720 821,0 5,937 2,914
ºC
Tabla C.3 Estabilidad de emulsiones reformuladas.
2% Sec-butanol en deshidratante. Homogeneizadas con Agit. IKA durante 1 min.
159
ESTABILIDAD
Vt = 50
Concentración Surfactante = 2
2
Alcohol: Sec-butanol: 0
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
S1 5,36 11,00 6,02 860320 23688,6 5,935 4,375
S2 5,21 11,00 6,00 833600 19824,3 5,921 4,297
S3 5,04 11,00 5,98 760815 21362,8 5,881 4,330
S4 4,90 11,00 5,99 797100 30245,0 5,902 4,481
S5 4,71 11,00 6,00 864720 26112,3 5,937 4,417
Em, W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
S1 5,36 10,20 5,99 860320 16352,5 5,935 4,214
S2 5,21 10,20 6,00 833600 17892,6 5,921 4,253
S3 5,04 10,20 6,01 760815 19536,4 5,881 4,291
S4 4,90 10,20 6,01 797100 17854,0 5,902 4,252
S5 4,71 10,20 6,00 864720 18262,1 5,937 4,262
Em, W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
S1 5,36 9,50 6,02 860320 12685,0 5,935 4,103
S2 5,21 9,50 5,99 833600 11694,7 5,921 4,068
S3 5,04 9,50 6,00 760815 11216,0 5,881 4,050
S4 4,90 9,50 6,00 797100 12874,6 5,902 4,110
S5 4,71 9,50 6,01 864720 10479,6 5,937 4,020
Salinidad: NaCl:
%
ml.%gpdL
Tabla C.4 Estabilidad de emulsiones reformuladas. Sistema sin alcohol.
Homogeneizadas con Vari-Mix durante 1 min.
Surfactante: WITCONOL
160
ESTABILIDAD
Vt = 50
Concentración Surfactante = 2
2
Alcohol: Sec-butanol: 2
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7 tc para Vc/V! = 0,6
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 5,00 11,00 5,81 395100 18542,1 5,597 4,268
C2 4,90 11,00 5,81 287140 21232,0 5,458 4,327
C3 4,80 11,00 5,80 412560 26028,0 5,615 4,415
C4 4,72 11,00 5,82 387540 15624,8 5,588 4,194
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 5,00 10,20 5,79 395100 13562,5 5,597 4,132
C2 4,90 1,20 5,80 287140 12696,0 5,458 4,104
C3 4,80 10,20 5,81 412560 14587,2 5,615 4,164
C4 4,72 10,20 5,81 387540 10074,9 5,588 4,003
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 5,00 9,50 5,81 395100 6148,0 5,597 3,789
C2 4,90 9,50 5,80 287140 7325,0 5,458 3,865
C3 4,80 9,50 5,79 412560 8654,7 5,615 3,937
C4 4,72 9,50 5,80 387540 7845,6 5,588 3,895
Salinidad: NaCl:
%
ml.%gpdL
Tabla C.5 Estabilidad de emulsiones reformuladas.
2% Sec-butanol en emulsión W/O
Homogeneizadas con Vari-Mix durante 1 min.
161
Sin alcohol MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 Sin 5,00 11,00 5,81 812520 7938,4 5,910 3,900
C2 Sin 4,90 11,00 5,81 832524 6548,0 5,920 3,816
C3 Sin 4,80 11,00 5,80 797100 7251,0 5,902 3,860
C4 Sin 4,72 11,00 5,82 864720 6358,5 5,937 3,803
Sin alcohol MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 Sin 5,00 10,20 5,79 812520 3545,6 5,910 3,550
C2 Sin 4,90 10,20 5,80 832524 2564,8 5,920 3,409
C3 Sin 4,80 10,20 5,81 797100 2654,8 5,902 3,424
C4 Sin 4,72 10,20 5,81 864720 3104,6 5,937 3,492
Sin alcohol MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 Sin 5,00 9,50 5,81 812520 1865,0 5,910 3,271
C2 Sin 4,90 9,50 5,80 832524 2065,8 5,920 3,315
C3 Sin 4,80 9,50 5,79 797100 1798,5 5,902 3,255
C4 Sin 4,72 9,50 5,80 864720 1687,4 5,937 3,227
ºC
Tabla C.6 Estabilidad de emulsiones reformuladas.
2% Sec-butanol en deshidratante.
Homogeneizadas con Vari-Mix durante 1 min.
162
ESTABILIDAD
Vt = 50
Concentración Surfactante = 2
2
Alcohol: Sec-butanol: 0
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7
Salinidad: NaCl:
%
ml.%gpdL
Em, W/O MOW Em. W/O MOW
EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
5,36 8,00 6,02 860320 61873,0 5,935 4,792
5,21 8,00 5,99 833600 57355,6 5,921 4,759
5,04 8,00 6,00 760815 71910,0 5,881 4,857
4,90 8,00 6,00 797100 66872,0 5,902 4,825
4,71 8,00 6,01 864720 49265,0 5,937 4,693
ESTABILIDAD
Vt = 50
Concentración Total Surfact.: 2
2
Alcohol: Sec-butanol: 2
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7 tc para Vc/V! = 0,6
Salinidad: NaCl:
%
ml.%gpdL
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
5,00 8,00 5,81 395100 42560,0 5,597 4,629
4,90 8,00 5,80 287140 56224,2 5,458 4,750
4,80 8,00 5,79 412560 50480,6 5,615 4,703
4,72 8,00 5,80 387540 32554,1 5,588 4,513
Tabla C.7 Estabilidad de emulsiones reformuladas. Sistema sin alcohol.
Deshidratante con EON = 8. Homogeneizadas con agitador IKA durante 1 min.
Surfactante: WITCONOL
Surfactante: WITCONOL
Tabla C.8 Estabilidad de emulsiones reformuladas. Sistema con 2% sec-butanol.
Deshidratante con EON = 8. Homogeneizadas con agitador IKA durante 1 min.
163
ESTABILIDAD
Vt = 50
Concentración Total Surfact.: Variable
2
Alcohol: Sec-butanol: 2
ACEITE: Kerosene ACN: 8,7 tc para Vc/V! = 0,6
Salinidad: NaCl:
%
ml.
gpdL
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 5,00 8,00 5,81 395100 8260,0 5,6 3,9
C2 4,90 8,00 5,80 287140 7383,5 5,5 3,9
C3 4,80 8,00 5,79 412560 6582,6 5,6 3,8
C4 4,72 8,00 5,80 387540 8865,3 5,6 3,9
Em. W/O MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 5,00 9,50 5,81 395100 2951,7 5,6 3,5
C2 4,90 9,50 5,80 287140 3322,0 5,5 3,5
C3 4,80 9,50 5,79 412560 2148,6 5,6 3,3
C4 4,72 9,50 5,80 387540 3654,0 5,6 3,6
Tabla C.9 Estabilidad de emulsiones reformuladas.
2% Sec-butanol en emulsión W/O Homogeneizadas con agitador IKA durante 1 min.
164
Sin alcohol MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 Sin 5,00 8,00 5,81 812520 1348,0 5,9 3,1
C2 Sin 4,90 8,00 5,80 832524 1165,5 5,9 3,1
C3 Sin 4,80 8,00 5,79 797100 2340,2 5,9 3,4
C4 Sin 4,72 8,00 5,80 864720 1896,0 5,9 3,3
Sin alcohol MOW Em. W/O MOW
Muestra EON m EON d EON MOW tc (s) tc (s) LOG tc LOG tc
C1 Sin 5,00 9,50 5,81 812520 1109,5 5,9 3,0
C2 Sin 4,90 9,50 5,80 832524 962,4 5,9 3,0
C3 Sin 4,80 9,50 5,79 797100 1023,0 5,9 3,0
C4 Sin 4,72 9,50 5,80 864720 742,6 5,9 2,9
Tabla C.10 Estabilidad de emulsiones reformuladas.
2% Sec-butanol en deshidratante. Homogeneizadas con agitador IKA durante 1 min.
165
APÉNDICE D
Gráficos de estabilidad de emulsiones reformuladas
fuera del equilibrio.
166
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 11,0
Día 1
Día 2
Fig. D.1 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=11,0.
Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 11,0
Día 1
Día 2
Fig. D.2 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=11,0.
Sistemas sin alcohol. Mezclados con agitador IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
167
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 10,2
Día 1
Día 2
Fig. D.3 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2.
Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 10,2
Día 1
Día 2
Fig. D.4 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2.
Sistemas Sin alcohol. Mezclados con agitador IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
168
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. D.5 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5.
Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. D.6 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=11,0.
Sistemas Sin alcohol. Mezclados con agitador IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
169
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
EON desh = 8,0
Día 1
Día 2
Fig. D.7 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=8,0.
Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 8,0
Día 1
Día 2
Fig. D.8 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=8,0.
Sistemas sin alcohol. Mezclados con agitador IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
170
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. D.9 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5.
Concentración de surfactante variable y para todos los casos superior a 2% Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador
IKA Labortechnick Eurostar a 450 rpm x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. D.10 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5.
Concentración de surfactante variable y para todos los casos superior a 2% Sistemas sin alcohol. Mezclados con agitador
IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
171
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
EON desh = 8,0
Día 1
Día 2
Fig. D.11 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=8,0.
Concentración de surfactante variable y para todos los casos superior a 2% Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador
IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 8,0
Día 1
Día 2
Fig. D.12 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=8,0.
Concentración de surfactante variable y para todos los casos superior a 2% Sistemas Sin alcohol. Mezclados con agitador
IKA Labortechnick Eurostar, a 450 rpm x 1min.
172
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 11,0
Día 1
Día 2
Fig. D.13 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=11,0.
Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador Vari-Mix x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 11,0
Día 1
Día 2
Fig. D.14 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=11,0.
Sistemas sin alcohol. Mezclados con agitador Vari-Mix x 1min.
173
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 10,2
Día 1
Día 2
Fig. D.15 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2.
Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador Vari-Mix x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 10,2
Día 1
Día 2
Fig. D.16 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=10,2.
Sistemas sin alcohol. Mezclados con agitador Vari-Mix x 1min.
174
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
C1 (5,0)
C2 (4,9)
C3 (4,8)
C4 (4,72)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
Sin Alcohol
C1 (5,0) Sin alc
C2 (4,9) Sin alc
C3 (4,8) Sin alc
C4 (4,72) Sin alc
Alcohol en desh.
MOW 1 *
MOW 2 *
MOW 3 *
MOW 4 *
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. D.17 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5.
Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador Vari-Mix x 1min.
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
4,505,005,506,006,507,00
EON
log tc (s)para Vc/ V! = 0,6
Preeq.
S1 (5,36)
S2 (5,21)
S3 (5,04)
S4 (4,90)
S5(4,71)
MOW 1
MOW 2
MOW 3
MOW 4
MOW 5
2 3 2
O/W W/O
EON desh = 9,5
Día 1
Día 2
Fig. D.18 Desplazamiento de formulación con deshidratante EON=9,5.
Sistemas sin alcohol. Mezclados con agitador Vari-Mix x 1min.