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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



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


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.



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


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


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


2 gpdL4 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.


función del HLD, para un sistema con Fw 0.4

y concentración de surfactante = 2, 1 y 0.5

gpdL.

43


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


2 gpdL

4 gpdL


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


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


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


función del ln S, para concentración de

surfactante = 2 y 4 gpdL.

Fig. 2.7. b) Curva de estabilidad en









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


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.


función de HLD, para un sistema con

concentración de surfactante = 4 gpdL.


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


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


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.


en función de ln S, para sistema con

parafina y Fw = 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 0.6


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


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


Fw= 0,4

Fw= 0,5

Fw= 0,6


función del ln S, para un sistema con fase

aceite kerosén y 0.5% crudo.


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


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


función del EON, para un sistema con Fw y

surfactante variable.


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.


función del HLD, para sistemas con varios

aceites.

49


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


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


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].


en función de ln S, para un sistema con

parafina y Fw = 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 0.6


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


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


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


NaCl ZnCl

AlCl3 7


en función de ln S para sistemas con

varios electrolitos.


función del HLD, para sistemas con


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


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


NaCl

ZnCl

AlCl3


en función de ln S para sistemas con



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


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


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


DDSS= 0 DDSS= 0,14 DDSS= 0,27 DDSS=0,44 DDSS=0,59 DDSS=0,76 DDSS=0,91 DDSS=1,0


en función del EON, para

concentración de surfactante = 2, 1,

0.67 y 0.33 gpdL.



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


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


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


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


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


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.


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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.


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


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




2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00

EON


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




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


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




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


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




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.


106

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00EON


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


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


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


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


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


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


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

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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.

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(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”

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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%.


(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%.


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…


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…


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% ;


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% ;


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.


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...


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



0,5 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80






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.

%

%

%

gpdL

%



145

Barrido EON

EON HLB PM



0,5 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80






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.

%

%

%

gpdL

%



146

Barrido EON

EON HLB PM


Concentración Surfactante : 2 NFE 6 6,0 10,9 484 Witconol NP-60

2 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80






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.

%

%

%gpdL

%


(2% surfactante, Salinidad: 2 gpdL, Fw 0.5)

147

Barrido EON

EON HLB PM



2 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80






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.

%

%

%gpdL

%



148

Barrido EON

EON HLB PM



2 NFE 8 8,0 12,3 572 Witconol NP-80


Sol. Conc. Surf (en Agua): 12,5




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.

%

%

%gpdL

%



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:


2 NFE 8 8,0 12,3 572,0 Witconol NP-80 10,20 0,23 g. 0,77 g.



8,7% Surf

(ml) em. W/O


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:



Deshid.

ml.%gpdL

%%

ml.

%


151







8,7% Surf

(ml) em. W/O


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:



Deshid.

ml.%gpdL

%%

%


152




2 NFE 8 8,0 12,3 572,0 Witconol NP-80 8,00 1,00 --



8,7% Surf

(ml) Deshid. em. W/O


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.

%gpdL

%%

ml.

%


153



Concentr. Total Surfactante = 2 NFE 6 6,0 10,9 484,0 Witconol NP-60 EON NFE 8 NFE 11



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.

%

%gpdL

%

%


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 --


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.

%gpdL

%%

ml.ml.


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


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


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



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


ACEITE: Kerosene ACN: 8,7 tc para Vc/V! = 0,6


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



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



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


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



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



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


2% Sec-butanol en deshidratante. Homogeneizadas con Agit. IKA durante 1 min.

159

ESTABILIDAD

Vt = 50


2





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



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



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


Homogeneizadas con Vari-Mix durante 1 min.


160

ESTABILIDAD

Vt = 50


2





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



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



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


2% Sec-butanol en emulsión W/O


161



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



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



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


2% Sec-butanol en deshidratante.


162

ESTABILIDAD

Vt = 50


2



Salinidad: NaCl:

%

ml.%gpdL



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



Salinidad: NaCl:

%

ml.%gpdL



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


Deshidratante con EON = 8. Homogeneizadas con agitador IKA durante 1 min.



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



Salinidad: NaCl:

%

ml.

gpdL



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



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


2% Sec-butanol en emulsión W/O Homogeneizadas con agitador IKA durante 1 min.

164



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



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


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


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


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


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


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



2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00

EON


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


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


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



2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00

EON


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


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


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



2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00

EON


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


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


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


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


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


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


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


Concentración de surfactante variable y para todos los casos superior a 2% Sistemas con 2% Sec-butanol. Mezclados con agitador


2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00

EON


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


Concentración de surfactante variable y para todos los casos superior a 2% Sistemas Sin alcohol. Mezclados con agitador


172

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00EON


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


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


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


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


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



2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00

EON


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



174

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00EON


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



2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

4,505,005,506,006,507,00

EON


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



tesis de Edeluc - Laboratorio FIRP · 2019. 7. 26. · fuerzas intermoleculares 23 teorÍa dvlo 24...

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