Nuevo equipo de laboratorio: Tensiómetro de presión de burbuja

Un buen análisis de la química es esencial para ofrecer productos y servicios de calidad. Concentrol aumenta continuamente su capacidad técnica. Un ejemplo es un útil que permite a los laboratorios de la compañía medir la tensión superficial dinámica.

La tensión superficial de un líquido se define como la energía necesaria para aumentar su superficie un área determinada. Es una medida de las fuerzas de atracción intermoleculares entre las diferentes moléculas de un líquido en la superficie de este: los líquidos con fuerzas de atracción intermoleculares fuertes tienen una tensión superficial elevada.

Existen diferentes métodos para medir la tensión superficial. Uno de los más comunes es el anillo de Du Noüy que permite medir la tensión superficial estática del líquido. Sin embargo, para procesos industriales donde existe una generación rápida de nuevas superficies, como pueden ser aplicación con rodillos o impresión, es interesante medir la tensión superficial dinámica. Para ello se puede utilizar el método dinámico de presión de burbuja. Este instrumento produce burbujas a diferentes frecuencias a través de un capilar sumergido en el líquido a analizar y mide la presión necesaria para formar una burbuja del radio del capilar (presión máxima). La presión necesaria para formar la burbuja está directamente relacionada con la tensión superficial.

El valor de tensión superficial de un líquido puro es independiente del tiempo de vida de la burbuja. Sin embargo, la tensión superficial en fluidos en presencia de aditivos tensioactivos depende del tiempo de vida de la burbuja. Cuando se genera una superficie nueva, las moléculas de surfactante difunden hacia esta nueva superficie y se orientan, este proceso lleva tiempo y depende de la movilidad del surfactante en solución. Por este motivo, el valor tensión superficial dinámica depende del tiempo de vida de burbuja.

Recientemente, Concentrol ha adquirido un tensiómetro de presión de burbuja para los laboratorios de I+D. Este equipo permite la medida de las tensiones dinámicas desde un tiempo de burbuja de 15 milisegundos hasta los 100000 milisegundos (100 segundos) donde los valores obtenidos se consideran casi-estáticos. Este equipo nos ayuda en el desarrollo de nuevos aditivos humectantes, ya que nos permite observar diferencies en comportamiento entre diferentes aditivos, como en la siguiente comparativa entre dos aditivos de la gama ORDISOL SWT.

Se han realizado mediciones de tensión superficial en agua destilada utilizando el método de presión máxima de burbuja. Se han adquirido lecturas en continuo desde los 15 milisegundos hasta los 50 segundos de tiempo de burbuja. La dosis de aditivo humectante se ha establecido en 0,1%.

Los valores de tensión superficial a tiempo de burbuja de 50 segundos se pueden considerar como un valor de tensión casi-estático.

Resultados

Tabla 1: Mediciones casi- estáticas de tensión superficial con un tiempo de burbuja de 50 segundos.

A continuación, se muestra el gráfico de tensiones superficiales medidas a los diferentes tiempos de burbuja para cada aditivo. Se puede observar dos zonas bien diferenciadas en el gráfico: La primera (de 0,025 a 10 segundos) se observa una fuerte disminución en los valores de tensión superficial a medida que el tiempo de burbuja aumenta. Esta zona corresponde a la región de tensión superficial dinámica. A partir de los 10 segundos, se observa como la tensión superficial se estabiliza disminuyendo el pendiente de la curva. Esta zona corresponde a la región de tensión superficial casi-estática.

Ampliación de la región dinámica: se amplía la zona de la región dinámica del grafico anterior. Se puede observar como el ORDISOL SWT-31 tiene un comportamiento de disminución de la tensión superficial dinámica más rápido que el ORDISOL SWT-33 obteniendo valores de tensión dinámica inferiores para cada tiempo de burbuja.

Esta nueva herramienta ejemplifica la voluntad de Concentrol de desarrollar nuevas soluciones para sus clientes, así como mantener la mejor calidad en sus productos. Los laboratorios de la empresa están en investigación continua, prueba de ello es el continuo que genera y finalmente se aplica en nuevas soluciones líder del sector.