Medición de pH en emulsiones asfálticas
Industria: Tratamientos de Aguas
Equipo: HI 5221 - HI 1190T - HI 7855/1
Norma: NLT-195/92 ; ASTM E70 - 77
Descripción:
Las emulsiones son dispersiones de dos líquidos inmiscibles. Son de interés en muchas aplicaciones prácticas importantes en la industria alimentaria, cosmética, producción de petróleo, agricultura, química, farmacéutica, entre otras.
Hay dos tipos de emulsiones: tipo aceite en agua (O / W), donde el aceite forma la fase dispersa (gotas) y el agua forma la fase continua; y del tipo agua en aceite (W / O), donde el agua forma la fase dispersa (gotitas) y el aceite la fase continua. Sin un estabilizador interfacial eficaz, las emulsiones son sistemas inestables y se separan fácilmente en fases de aceite y agua cuando se detiene la agitación mecánica.
Una emulsión es preparada agitando fuertemente la mezcla de los dos líquidos o pasando la mezcla por un molino coloidal conocido como homogeneizador. Las emulsiones así preparadas a partir de los líquidos puros no suelen ser estables y los dos líquidos se separan al reposar. Para obtener una emulsión estable, se agregan pequeñas cantidades de agentes emulsionantes que actúan como puente en la unión de las dos fases. Las sustancias comúnmente utilizadas como agentes emulsionantes son jabones de varios tipos, ácidos sulfónicos de cadena larga o coloides liofílicos como proteínas, goma y agar.
Algunas industrias o áreas de aplicaciones incluyen:
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Productos alimenticios como salsas, leche, cremas, helados: Son emulsiones de grasas dispersas en fases acuosas. Las concentraciones y agentes emulsionantes dependen del tipo de alimento.
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Pinturas y revestimientos: Normalmente, son emulsiones de partículas aglutinantes a base de polímero. Se elaboran haciendo una emulsión de gotas de monómeros en agua como fase dispersa.
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Farmacéutica como medicamentos y productos cosméticos: Las emulsiones son el vehículo de suministro de muchos agentes acondicionadores del cabello y piel. Algunos medicamentos son preparados como mezclas de almidón y gelatina, la liberación del fármaco de la proporción de la mezcla.
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Aceites e hidrocarburos: Dos terceras partes de los crudos mundiales se obtienen de forma emulsionada; estas emulsiones son principalmente de tipo agua en aceite.
Aplicación:
Emulsiones asfálticas:
La emulsión asfáltica es una dispersión de asfalto en agua, algunas veces con la presencia de fluidificantes, la cual se mantiene estable por la presencia de agentes tensoactivos especiales, llamados “emulsificantes”. Las emulsiones generalmente usadas para la pavimentación de vías son las catiónicas (carga positiva), las cuales se clasifican de acuerdo al proceso constructivo donde va a ser empleadas:
Emulsiones Bituminosas: Son la base fundamental para el desarrollo de carreteras en frío. Permiten su uso como ligante a bajas temperaturas.
Emulsiones modificadas: Su empleo es adecuado para tráfico pesado y climatología adversa, garantizan una excelente unión entre capas.
Emulsiones termoadherentes: Garantiza la nula pegajosidad hasta el momento de la aplicación en caliente.
La prueba para determinación de pH en emulsiones asfálticas permite determinar el grado de acidez o alcalinidad de la fase acuosa representada como la concentración de iones hidrógeno (H+). De esta manera es posible clasificar el tipo de emulsión como aniónica o catiónica, teniendo en cuenta que las emulsiones catiónicas son de tipo ácido. De igual manera, permite conocer el comportamiento de las emulsiones con los materiales pétreos.
Hanna Instruments fue contactado por una empresa proveedora de diferentes emulsiones asfálticas, la cual tenía inconvenientes en la determinación del pH debido a la corta vida útil que presentaban los instrumentos utilizados.
A partir de la asesoría brindada por nuestro grupo de consultoría científica fue posible determinar que la naturaleza agresiva de las muestras junto a la alta concentración de sólidos generaba daños en los sensores empleados. Por este motivo se recomendó el uso del medidor profesional HI 5221-01 junto al electrodo HI 1190T de la línea de procesos, el cual es fabricado con vidrio templado y doble unión esmerilada abierta. Este diseño permite estabilizar rápidamente las mediciones, debido al alto flujo de electrolito, logrando estabilidad y precisión a pesar de las condiciones adversas de operación, prolongando de esta manera la vida útil del sensor. Por otra parte, el equipo HI 5221-01 es un medidor de grado investigativo y cuenta con entrada BNC permitiendo la conexión de distintos tipos de sensores, registro de hasta 50.000 datos, datos GLP para identificación de la condición del sensor, gráficos en tiempo real, calibración en hasta 5 puntos y reconocimiento de 8 soluciones buffer estándar, además de
5 buffers de usuario.
Bibliografía