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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO INGENIERO
QUÍMICO
TRABAJO DE TITULACION: “DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DEL BALANCE
HIDROFÍLICO-LIPOFÍLICO (HLB) DE SOLVENTES
ORGÁNICOS DE USO COMÚN EN AGROQUÍMICOS
EMPLEANDO ÉSTERES DE SORBITAN
ETOXILADOS”.
AUTOR BRAVO RUIZ ANGEL GREGORY
TUTORA: ING. QCA. RECALDE CORONEL PAULA, MSC.
GUAYAQUIL - ECUADOR 2017
ii
DEDICATORIA
A mi hijo Nicolás por ser mi fuente de inspiración, motivación y orgullo en
la vida.
A mi madre por ser mi pilar, por su compresión y sacrificios
A Bethsabe por darme todo su apoyo, amor y paciencia para concluir con
una meta más, así como todas las que nos faltan juntos.
iii
AGRADECIMIENTO
A mi familia por darme su apoyo y quererme sobre todas las cosas.
Mi más sincero, profundo y personal agradecimiento a mi tutora de tesis,
por su inmensa paciencia durante la realización de este trabajo, por el
corazón que pone en todo lo que hace, por sus siempre oportunas
orientaciones, por creer en mí.
A mis profesores que con sus conocimientos y ayuda desinteresada
contribuyeron a la finalización del presente trabajo.
A todos aquellos que me acompañaron a lo largo de esta etapa y a
quienes colaboraron conmigo durante la elaboración y revisión de la tesis.
iv
DERECHOS DE AUTORÍA
Ángel Gregory Bravo Ruiz, declaro bajo juramento que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría, que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional, y que he consultado las
referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
A través de la presente declaración cedo los derechos de propiedad
intelectual a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL - FACULTAD DE
INGENIERÍA QUÍMICA, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual y su reglamento.
________________________________
Ángel Gregory Bravo Ruiz
v
CERTIFICACÍÓN DE TUTOR
Ing. Qca. Paula Recalde Coronel, MSc. certifico haber tutelado la tesis
“Determinación experimental del balance hidrófilico-lipofílico de solventes
orgánicos de uso común en agroquímicos empleando ésteres de sorbitan
etoxilados”, que ha sido desarrollada por, Ángel Gregory Bravo Ruiz
previo a la obtención del título de Ingeniero Químico, de acuerdo al
Reglamento para la Elaboración de trabajo de Titulación de Tercer nivel
de la Universidad de Guayaquil, Facultad de Ingeniería Química.
___________________________________
Ing. Qca. Paula Recalde Coronel, M Sc.
vi
ÍNDICE GENERAL
RESUMEN xiii
ABSTRACT xiv
INTRODUCCION 15
CAPÍTULO I
1.1 Tema 16
1.2. Planteamiento del problema 16
1.3. Formulación del Problema 16
1.4. Delimitación del estudio 17
1.5. Objetivos 17
1.5.1. Objetivo general 17
1.5.2. Objetivos específicos 18
1.6. Justificación del Problema 18
1.7. Hipótesis 19
1.8. Variables 19
1.8.1 Variables Dependientes 19
1.8.2 Variables Independientes 19
1.9 Operacionalización de las variables 20
CAPÍTULO II
2.1 Formulaciones de Agroquímicos 21
2.1.1 Terminología 22
2.1.2 Concentrados Emulsionables 23
2.2 Surfactantes 24
2.2.1 Clasificación 25
2.2.2 Usos y aplicaciones industriales 27
2.3 Emulsiones 28
2.3.1 Tipos de emulsiones 30
vii
2.3.2 Propiedades y estabilidad de emulsiones 31
2.3.2.1 Aspectos a considerar durante la formulación 32
2.3.3 Balance Hidrofílico-Lipofílico (HLB) 35
2.3.3.1 Método de Griffin 36
2.3.3.2 Método de Davies 39
CAPITULO III
3.1. Tipos de enfoques metodológicos 42
3.2. Diseño de la investigación 42
3.3. Diseño Experimental 43
3.4. Materiales y Métodos 43
3.4.1. Materiales 43
3.4.1.1. Instrumentos de laboratorio 43
3.4.1.2. Reactivos y Materia Prima 44
3.4.2. Métodos 45
3.4.2.1. Elaboración de mezclas solvente-tensoactivos 45
3.5. Ingeniería de procesos 50
3.5.1. Diagrama de bloques 51
3.5.2. Diagrama de Proceso 52
3.6. Análisis de los Resultados 53
3.6.1. Resultados de Elaboración de mezclas solvente- 53
tensoactivos
3.6.2. Análisis de los Resultados 61
3.6.3. Resultados Determinación tamaño de gota 83
usando Microscopio Binocular Cxl Labomed
3.6.4. Resultados de HLB experimental para 83
para solventes organicos
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 86
DISCUSIONES 87
BIBLIOGRAFIA 88
viii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Operacionalización de las variables
Tabla 2: Balance Hidrófilo-Lipófilo y áreas de utilidad para el uso de
surfactantes.
Tabla 3: Valores de Balance Hidrófilo-Lipófilo, respecto a la
dispersabilidad y solubilidad de surfactantes en Agua
Tabla 4: Valores de HLB de algunos tensoactivos
Tabla 5: Cuadro de materiales usados en el desarrollo y evaluación de los
concentrados emulsionables.
Tabla 6: Reactivos.
Tabla 7: Materia Prima
Tabla 8: Sistema de mezclas en las que participan 10%p/p (Tween 20+
span 20) + 90%p/p Solvente
Tabla 9: Sistema de mezclas en las que participan 20%p/p (Tween 20+
span 20) + 80%p/p Solvente
Tabla 10: Sistema de mezclas en las que participan 30%p/p (Tween 20+
span 20) + 70%p/p Solvente
Tabla 11: Aguas Estándar tipo A, C y tipo D.
Tabla 12: Tiempos de dilución y límites de estabilidad del concentrado
emulsionable.
Tabla 13: Descripción de las etiquetas que se encuentran en el diagrama
de proceso.
Tabla 14: Compatibilidad mezclas Tween 20 – Span 20 en el
Solvente solvesso 100.
Tabla 15. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Alcohol butílico con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 16. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Alcohol butílico con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
ix
Tabla 17. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Alcohol butílico con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 18. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Dimethilamina (DMA) con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT
36.1)
Tabla 19. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Dimetilamina (DMA) con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT
36.1)
Tabla 20. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Dimetilamina (DMA) con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT
36.1)
Tabla 21. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Xileno con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 22. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Xileno con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 23. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Xileno con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 24. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Isoforona con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 25. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Isoforona con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 26. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Isoforona con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 27. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Solvesso 100 con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 28. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Solvesso 100 con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 29. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Solvesso 100 con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
x
Tabla 30. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Solvesso 150 con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 31. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Solvesso 150 con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 32. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Solvesso 150 con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 33. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Dietanolamina con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 34. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Dietanolamina con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Tabla 35. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente
Dietanolamina con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
xi
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig 1. Siglas Internacionales para formulaciones de agroquímicos.
Fig 2. Clasificación de los coadyuvantes
Fig 3. Propiedades favorables de los plaguicidas.
Fig 4. Tipos de emulsiones según la fase dispersa
Fig 5. Tipos de emulsiones según el tamaño de las gotas
Fig 6. Aspectos a considerar durante la formulación de Emulsiones
Fig 7. Balance Hidrófilo - Lipófilo
Fig 8. HLB, aceite / agua
Fig 9. Miscroscopio para determinación tamaño de gota.
Fig 10: Mezcla Solventes-Tensoactivos.
Fig 11. Diagrama de Bloques de un concentrado emulsionable
Fig 12: Diagrama de proceso en Batch de elaboración de un concentrado
emulsionable.
Fig 13: Emulsionabilidad de mezclas.
Fig 14. Imagen de Tamaño de Gotas de una Emulsión Lechosa
xii
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo A: Emusliones elaboradas con distintos solventes.
xiii
RESUMEN
PALABRAS CLAVES: Agroquímicos, tensoactivos, HLB, emulsión,
solventes.
La determinación del HLB experimental de cada solvente se trabajó con
un sistema con dos tipos de emulsificantes, el A con productos de la gama
de polisorbatos, el B con productos de la gama de los ésteres de sorbitán.
Para realizar ésta investigación, se desarrolló un sistema progresivo de
etapas que inicia desde la recopilación bibliográfica, realización de
entrevistas para la obtención de datos inherentes las formulaciones de
agroquímicos, pruebas de laboratorio y análisis de datos. El estudio se lo
realizó en el laboratorio con el fin de minimizar experimentos innecesarios
y mantener al mínimo el tiempo de formulación y esfuerzo durante la
elaboración de productos agroquímicos, basándose en el empleo de
diferentes concentraciones de tensoactivos en un mismo solvente
orgánico para emulsionarlo en agua de una dureza específica e identificar
la zona en que se obtenga la emulsión más estable. Con los resultados
obtenidos finalmente se determinó la compatibilidad de los solventes con
los tensoactivos Tween 80 y Span 80 y se calculó el HLB adecuado para
las mezclas.
xiv
ABSTRACT
KEY WORDS: Agrochemicals, surfactants, HLB, emulsion, solvents.
The determination of the experimental HLB of each solvent was worked
with a system with two types of emulsifiers, A with products of the range of
polysorbates, B with products of the range of sorbitan esters. In order to
carry out this research, a progressive system of stages was developed,
starting from the bibliographical compilation, conducting interviews to
obtain data inherent to the formulations of agrochemicals, laboratory tests
and data analysis. The study was carried out in the laboratory in order to
minimize unnecessary experiments and to keep to the minimum the time
of formulation and effort during the production of agrochemical products,
based on the use of different concentrations of surfactants in the same
organic solvent to emulsify it in water with a specific hardness and to
identify the area where the most stable emulsion is obtained. With the
results finally obtained the compatibility of the solvents with the tween 80
and Span 80 surfactants and calculated the HLB suitable for the mixtures.
Introducción 15
INTRODUCCION
Desde hace muchos años la industria agroquímica del Ecuador y el
mundo expende productos que emplean solventes y tensoactivos dentro
de su formulación cuya aplicación final se realiza a través de la formación
de emulsiones, ejemplos de estos productos son los concentrado
emulsionables y microemulsionables. La falta de un valor establecido y
comprobado de HLB que requieren las grasas y aceites de origen natural
o sintético, para emulsionar, ha hecho difícil la formulación de
agroquímicos a base de ellas y su aplicación, debido a que estos sistemas
son termodinámicamente inestables.
En este estudio se identifican rangos de HLB para diferentes solventes
de uso común en la industria de agroquímicos con el fin de establecer una
guía para que el formulador pueda aproximarse con menores ensayos de
prueba y error al producto deseado ya que los análisis físico-químicos de
los sistemas surfactante-agua-aceite son desde hasta hace algunos años,
aspectos empíricos más que teóricos.
Se emplearon emulsionantes de la familia de los ésteres de sorbitán
etoxilados porque son de uso habitual y de fácil adquisicón en el mercado
local. Las normas de evaluación de emulsiones aplicadas en el siguiente
trabajo son las recomendadas a nivel nacional e internacional tales como
FAO (Food and agriculture organization of the United Nation) y definidas
en la norma CIPAC (Collaborative international pesticides analytical
council).
Introducción 16
CAPÍTULO I
LA INVESTIGACION
1.1. Tema
“Determinación experimental del balance hidrofílico-lipofílico de
solventes orgánicos de uso común en agroquímicos empleando ésteres
de sorbitán etoxilados”
1.2. Planteamiento del problema
Las emulsiones son sistemas dispersos formados por dos fases
líquidas inmiscibles, una de las cuales se encuentra dispersada en forma
de pequeñas gotas que son estabilizadas por un surfactante, a veces
calificado de emulsionante. Existen diversos tipos de emulsiones según el
tipo de aplicación, emulsiones simples de tipo agua-en-aceite (W/O) o
aceite-en-agua (O/W), emulsiones múltiples O1/W/O2 o W1/O/W2),
nanoemulsiones simples (W/O o O/W), y microemulsiones, siendo estas
últimas sistemas monofásicos a pesar de su nombre.
La falta de un valor establecido y comprobado de HLB que requieren
las grasas y aceites de origen natural o sintético, para emulsionar, ha
hecho difícil la formulación de agroquímicos a base de ellas y su
aplicación, que reúna la estabilidad necesaria para que sean disponibles y
aceptadas por la población interesada en su utilización.
Hoy en día se conoce la importancia que ofrecen los agentes
tensoactivos en diferentes industrias y la necesidad de determinar el HLB
que requiere cualquier solvente o aceite que se desee emulsificar.
Introducción 17
1.3. Formulación del problema
Establecer un valor de HLB para un tipo de mezcla específica solvente-
tensoactivo aportará información valiosa para los procesos de formulación
de productos que nos garantice un punto de partida para poder obtener la
emulsión deseada realizando menor cantidad de pruebas experimentales.
Se ha determinado que la formulación fisicoquímica define el
comportamiento de fase de un sistema surfactante-agua-aceite al
equilibrio, las propiedades de las emulsiones, las condiciones óptimas
para el tipo de emulsión deseado, su estabilidad y las condiciones de
emulsionación para obtener el mínimo tamaño de gota. Estos métodos
tienen su origen en las investigaciones realizadas a partir del año 1970
donde se lograron obtener sistemas de muy baja tensión interfacial, que
fueron llevadas a cabo con el fin de optimizar la recuperación del petróleo.
1.4. Delimitación del estudio
La realización de este proyecto será desarrollado empleando las
instalaciones del Laboratorio de Aguas y de alimentos de la Facultad de
Ingeniería Química en la Universidad de Guayaquil, Cdla. Universitaria
"Salvador Allende", Malecón del Salado entre Av. Delta y Av. Kennedy.
1.5. Objetivos
1.5.1. Objetivo general
Determinar el Balance Hidrófilo – Lipófilo (HLB) requerido de solventes
orgánicos para su utilización en formulaciones agroquímicas.
Introducción 18
1.5.2. Objetivos específicos
1. Elaborar mezclas de 7 solventes orgánicos diferentes con 2 diferentes
tensoactivos de ésteres de sorbitán o sus mezclas. Se emplearán dosis
de tensoactivos del 10%, 20%, 30%.
2. Elaborar emulsiones al 5%p/v según norma Cipac MT 36.1 y evaluar su
comportamiento.
3. Evaluar las características de tamaño de gota, emulsionabilidad,
apariencia de cada emulsión formada por la base solvente-tensoactivos.
1.6. Justificación del Problema
En el Ecuador los productos agroquímicos se expenden en distintas
presentaciones. Una las más comunes son los concentrados
emulsionables. Éstos concentrados emulsionables están formados en su
mayor cantidad por solventes orgánicos, tensoactivos y por el ingrediente
activo que ejerce la acción.
Para desarrollar concentrados emulsionables es necesario realizar una
serie de ensayos que permiten encontrar el balance hidrofílico lipofílico de
la mezcla solvente-tensoactivo, éste balance permite formar emulsiones
cuya estabilidad varía según la naturaleza del medio y del tensoactivo
empleado.
Para el formulador ecuatoriano es poco común hallar información
detallada del comportamiento de las emulsiones que se forman con
solventes orgánicos empleados en la agroindustria, por lo cual establecer
el rango de HLB que genere las emulsiones con mayor estabilidad es
información de utilidad que podrá ser usada como punto de partida para
posteriores formulaciones, lo que implica un ahorro de tiempo en éste tipo
de trabajos de laboratorio.
Introducción 19
1.7. Hipótesis
La emulsiones formadas con mezclas de solventes orgánicos y ésteres
de sorbitán presentan mayor estabilidad en un rango de Balance Hidrófilo
– Lipófilo (HLB) diferente según el solvente utilizado.
1.8. Variables
1.8.1. Variables Dependientes
Evaluación de la estabilidad de emulsiones fungicidas
Determinación de tamaño de gota de las emulsiones obtenidas.
Evaluación por microscopía y análisis de imágenes
1.8.2. Variables Independientes
Relación agua – solvente.
Contenido de Tensoactivo.
Introducción 20
1.9. Operacionalización de las variables
Tabla 1: Operacionalización de las variables
VARIABLE DEFINICIÓN INSTRUMENTO
DE MEDICIÓN RANGO MÉTODO
Determinación
de pH.
EL pH es el
Coeficiente que
indica el grado
de acidez o
basicidad de una
solución acuosa.
Potenciómetro
Bureta
Vaso de Precipitado
Indefinido
Norma
CIPAC
MT 75.3
Evaluación de
la Estabilidad
de las
emulsiones.
Es la Propiedad
de la emulsión
de mantenerse
en equilibrio
entre el agua y el
aceite antes de
que vuelva a ser
un concentrado
emulsionable.
Cronómetro
Pipeta aforada de 5 ml
Tubo de centrífuga de forma cónica de 100 ml con tapón y graduado.
No más
de 1.5, 2.5
y 4.5 ml
de crema
a la media
una y dos
horas
Resp.
Norma
CIPAC MT
36.1
Determinación
tamaño de
gota
Determina el
tamaño de gota
de una emulsión
por microscopia
Portaobjetos
Cubre objetos
Microscopio Binocular Cxl Labomed
na na
Fuente: (Textos Cientificos, 2005) Elaborado por: Ángel Bravo
Fundamentación Teórica 21
CAPÍTULO II
FUNDAMENTACION TEORICA
2.1. Formulaciones de Agroquímicos
Es ampliamente conocido que muchos plaguicidas y en particular los
herbicidas comerciales, son elaborados y formulados de manera tal que
además del ingrediente activo (i.a), contienen también otros componentes
como: solventes, surfactantes, vehículos, ingredientes inertes,
encapsuladores y otros materiales (coadyuvantes) que favorecen su
accionar.
La formulación de un plaguicida agrícola es el resultado de una larga y
costosa investigación ya que desde la fase inicial del desarrollo de una
molécula conlleva un desarrollo biológico, químico y físico hasta los
estudios toxicológicos; se emplean en promedio diez años de trabajo
considerando también los recursos económicos. La tendencia de las
empresas es la de presentar formulaciones universales debido al alto
costo de los estudios toxicológicos y de impacto ambiental que
representan.
La formulación, entonces, consiste en la mezcla de un producto
concentrado, denominado Ingrediente Activo, con sustancias inertes y/o
adyuvantes capaces de conferirle al ingrediente activo una mejor eficacia
biológica en el control de una determinada plaga. Los ingredientes inertes
son sustancias de origen vegetal, mineral o sintético.
Fundamentación Teórica 22
Dentro de los inertes minerales se utilizan el azufre, con propiedades
fungicidas y acaricidas, algunos silicatos como las arcillas de tipo caoliní-
tico y montmorillonitas, atapulgita, pirofilitas y talco. Los dos últimos
ingredientes son los más usados, debido a que poseen estructura laminar
y se adhieren bien al follaje. Los hidrofílicos como el caolín y la arcilla no
se recomiendan para regiones de alta humedad ya que los inertes no
deberían absorber más del 1% de agua.
Los inertes de origen sintético son el dióxido de sílice precipitado y el
carbonato de calcio precipitado. A pesar de que los minerales son inertes,
la presencia de impurezas puede disminuir la estabilidad de las mezclas,
sobre todo de aquellas que contengan ésteres de ácidos fosfóricos o
derivados halogenados. Los ésteres pueden hidrolizarse también por la
influencia de compuestos de un ácido natural. Dependiendo del tipo de
formulación, existe la posibilidad de que el mismo producto sea clasificado
en diferentes categorías toxicológicas.
La formulación permite la mezcla de dos ingredientes activos en la
misma base de mezcla, disminuyendo los costos durante la elaboración y
aplicación del producto. Durante la elección de la formulación se tomara
diversos factores como la concentración del ingrediente activo, la
solubilidad, propiedades fisicoquímicas, boquillas de pulverización
adecuadas, equipos para aplicación, deriva o escurrimiento, costos y
condiciones ambientales durante la aplicación.
2.1.1. Terminología
Con el fin de manejar un mismo vocabulario específicamente en el área
MERCOSUR se adoptaron siglas internacionales (derivadas del inglés)
para las formulaciones de agroquímicos.
.
Fundamentación Teórica 23
Fig 1. Siglas Internacionales para formulaciones de agroquímicos.
Fuente: (Fernandez, 2006) Elaborado por: Ángel Bravo
2.1.2. Concentrados Emulsionables
Los concentrados Emulsionables son formulaciones líquidas
predestinadas a la dilución en una fase acuosa, donde el ingrediente
activo se solubiliza o se disuelve en un solvente adecuado, resultando en
una solución concentrada. Esta solución es inmiscible en agua, siendo
necesario incorporarle algunos tensoactivos para mezclarlo y evitar que
se separe en fases al ser diluido en agua. El concentrado emulsionable
diluido en agua debe formar una mezcla homogénea con aspecto
lechoso.
Una de sus ventajas radica en el bajo costo para formularlo, es de
cómoda dosificación comparándolo con los polvos mojables, debido a que
los materiales usados en su dosificación son para uso volumétrico. Sin
Fundamentación Teórica 24
embargo, su principal desventaja radica en que los solventes empleados
pueden causar fitotoxicidad en determinados cultivos.
2.2. Surfactantes
Los surfactantes representan por su parte una categoría especial de
coadyuvantes, tal vez la más importante, cuya principal característica es
la de actuar a nivel superficial; de ahí deriva su nombre en inglés
“Surface-activeagent”, cuyo significado es “agente activador de
superficies”. Los cambios promovidos con el empleo de esos
agroquímicos, modifican fundamentalmente la relación entre dos
superficies que para el caso de los plaguicidas pueden ser la hoja o el
insecto tratado, la gota de la aspersión y la superficie del compuesto
formulado. Estos productos químicos inducen cambios en la superficie de
los líquidos y en las interfases entre dos líquidos, o en su caso, entre un
líquido y un gas o un sólido; las cuatro relaciones factibles en este sentido
son las siguientes:
1. Un líquido con otro líquido: como es el caso del aceite disperso por
agitación en agua para formar una emulsión.
2. Un sólido con un líquido: tal como sucede con un herbicida formulado
como Polvo Mojable (PM) suspendido en el agua.
3. Un sólido con el aire: plaguicidas aplicados por espolvoreo son un caso
ejemplar, pues la gota al secarse deja pequeñas partículas sólidas
suspendidas en el aire.
4. Un líquido con el aire: gotas suspendidas en el aire formando neblina,
representan este tipo de relación
Los surfactantes son definidos por la Weed Science Society of America
(WSSA), como: “materiales que facilitan y acentúan la emulsificación,
dispersión, esparcimiento y mojado de otra superficie, modificando las
propiedades de los líquidos”. La WSSA define a su vez los AGENTES DE
Fundamentación Teórica 25
MOJADO, como compuestos que “cuando son adicionados a una
solución, ocasionan un contacto más completo con la superficie de la
planta”. Todos los surfactantes y agentes de mojado son coadyuvantes,
pero muchos coadyuvantes no son ni surfactantes ni agentes de mojado,
relación que se debe tener presente en todo momento.
Su empleo en las formulaciones agroquímicas mejora y acrecienta las
propiedades deseables de la formulación y de la mezcla utilizada en la
aspersión. Una de las funciones básicas de los surfactantes es actuar
como “puente” entre dos superficies originalmente no afines, tal como
acontece con las emulsiones y las suspensiones, donde el agua es
repelida (hidrófoba) por las otras sustancias presentes en el medio. Para
lograr este objetivo, el surfactante posee una “molécula-puente” que es
afín tanto al agua como a la otra molécula, lo que permite su unión al
interactuar entre las dos especies.
La estructura química del surfactante presenta dos grupos que hacen
posible esa unión, por una parte se tiene un grupo hidrofílico que es
soluble (afín) al agua y otro, constituido por una cadena de hidrocarburos
solubles en aceite y por tanto de carácter lipofílico, afín a grasas y ceras.
En lo que respecta a su presentación comercial, la mayoría de los
surfactantes son líquidos viscosos, suspensiones o soluciones, aunque
también pueden encontrarse en estado sólido bajo la forma de hojuelas,
cristales y ceras.
2.2.1. Clasificación
La clasificación más comúnmente empleada y sugerida por
McWHORTER (1982), subdivide los coadyuvantes en grupos de acuerdo
a su tipo de acción:
Fundamentación Teórica 26
Fig 2. Clasificación de los coadyuvantes
Fuente: (Textos Cientificos, 2005) Elaborado por: Ángel Bravo
En el caso de los IÓNICOS, al ser adicionados y mezclarse con el agua
ocurre el fenómeno de la ionización, adquiriendo carga positiva (+) o
negativa (-), lo que los agrupa en la categoría de CATIÓNICOS o
ANIÓNICOS, respectivamente. Por ésta razón pueden reaccionar con
otros agroquímicos de la misma naturaleza y alterar la compatibilidad y
características fisicoquímicas de la solución que los contiene.
Por otra parte, los surfactantes NO IÓNICOS carecen de esa
capacidad al ser adicionados en soluciones acuosas, por lo que no
reaccionan con los plaguicidas ni las aguas duras; en tanto que los
surfactantes ANFOTÉRICOS (poseen la capacidad de combinarse con
ácidos y bases), pueden actuar como sustancias de carácter aniónico o
catiónico según sea el grado de acidez (pH) de la solución o medio que
los contenga. (Fernandez, 2006)
Los surfactantes de carácter aniónico se emplean principalmente con
productos herbicidas tanto puros como en mezcla, incluyendo sulfatos,
TIP
O D
E A
CC
IÓN
1. Activadores: Incluye surfactantes, otros agentes de mojado, penetrantes y aceites.
2. Modificadores del líquido pulverizado: Incluyen los pegantes, formadores de película, extensores, extensores pegantes, agentes espesadores y espumantes.
3. Modificadores de utilidad: Incluye emulsificantes, dispersantes, agentes estabilizadores, agentes acopladores, agentes compatibilizadores, cosolventes, agentes “buffer” y agentes antiespumantes. IO
NIZ
AC
ION
CO
N E
L A
GU
A
1. Iónicos - Catiónicos - Aniónicos
2. No Iónicos
3. Anfotéricos
Fundamentación Teórica 27
fosfatos y carboxilatos, principalmente; en general, sobresalen por ser
excelentes humectadores y muy buenos detergentes. Se ubican dentro de
tres grupos básicos: a. Sulfonato alquil-aromáticos (alquil-aril-sulfonatos)
b. Ésteres sulfúricos c. Alquil sulfonato.
Los surfactantes catiónicos por su parte, comúnmente no se utilizan
con herbicidas pues poseen características fitotóxicos, aunque como
bactericidas son muy eficaces. Son derivados principalmente del amonio
(NH4), siendo los compuestos cuaternarios del nitrógeno el tipo primario
de catión prevaleciente; el cloruro de amonio exadecil trimetilo (CH3-
(CH2)15 –n = (CH3)3 Cl es un surfactante catiónico típico.
Los surfactantes de tipo neutro son inertes, por lo que no reaccionan
con el agroquímico presente ni las aguas duras, manteniendo inalterable
por tanto su composición química; la mayoría de los emulsificantes
comercializados actualmente corresponden a esta categoría.
Los surfactantes no iónicos son derivados del polioxietileno
(especialmente polioxietileno alquil fenoles) y el polioxipropileno. Su
molécula está constituida por una cadena hidrocarbonada lipofílica
(alquilfenoles y ácidos grasos alifáticos, con su respectivo alcohol, unida a
una segunda cadena que es hidrofílica y compuesta por grupos oxietileno
(CH2 – CH2 – O). En un medio acuoso, las moléculas de agua se unen a
través del hidrógeno con el oxígeno del éter (CH2 – O – CH2) del grupo
oxietileno. Con base en ese principio, se tiene que entre más grupos de
oxietileno estén formando la cadena, la afinidad y solubilidad también se
aumentará. (Fernandez, 2006)
2.2.2. Usos y aplicaciones industriales
Los surfactantes se emplean con el objeto específico de mejorar la
acción y efectividad de los plaguicidas, lo cual logran al proporcionar a la
mezcla algunos elementos y propiedades favorables, como son:
Fundamentación Teórica 28
Fig 3. Propiedades favorables de los plaguicidas.
Fuente: (Aranberri, 2006) Elaborado por: Ángel Bravo
Mejor cubrimiento: Por su propiedad humectante, con lo cual se asegura que la plaga o vegetal sea uniforme y completamente
impregnada por el producto o mezcla.
Mayor penetración y translocación: Su capacidad hipotensora hace que la gota al perder su forma esférica y
adquirir por ello mayor contacto con la superficie de la plaga o vegetal, favorezca la penetración del producto a través de los
estomas de la planta o de los espiráculos
Incremento en solubilidad: Los surfactantes incrementan esta capacidad en productos de reconocida baja solubilidad en
agua, lo que mejora notablemente su acción química y consecuentemente su efecto destructivo.
Mayor adherencia: Este efecto se ve incrementado por su capacidad pegante, lo que favorece un periodo de tiempo de contacto mucho mayor con el insecto o vegetal al cual se le
aplicó.
Aumento en la estabilidad de la formulación: capacidad se alcanza por inducir modificación del pH de la solución y,
estabilización de las moléculas lipofílicas con las hidrofílicas.
Reducción de la evaporación: Algunos surfactantes mantienen controlada la presión de vapor de los herbicidas volátiles, lo que limita su pérdida, asegurando con ello una
duración más prolongada y persistencia de su efecto.
Permiten una reducción de la dosis del herbicida: La acción del plaguicida, la dosificación empleada puede reducirse
en grado importante con el respectivo beneficio económico y protección del agricultor y del ambiente.
Aumento de penetración en el suelo: Los surfactantes favorecen una mayor penetración de los herbicidas con la
trifluralina, aunque este asunto está sujeto aún a estudio y por tanto no es definitivo.
Aumento del poder fitotóxico: Pueden provocar en grado variable un efecto fitotóxico adicional al producido por el
agroquímico, aunque esta acción podría también afectar al cultivo.
Fundamentación Teórica 29
2.3. Emulsiones
Una emulsión es una dispersión termodinámicamente inestable de dos
o más líquidos inmiscibles o parcialmente miscibles. Los diámetros de las
gotas líquidas que se encuentran dispersas se encuentran en el rango de
0.1 y 20μm. Las emulsiones pueden convertirse en cinéticamente
estables gracias a la presencia de agentes tensoactivos que presentan la
capacidad de absorción en las superficies de las gotas.
En la mayoría de las emulsiones una de las fases es acuosa y la otra
un aceite polar. Las emulsiones con el aceite como fase dispersa se
conocen como emulsiones de aceite en agua (oil-in-water, o/w) y las
emulsiones con agua como fase dispersa se conocen como emulsiones
de agua en aceite (water-in-oil, w/o). El tipo de emulsión que se tiende a
formar depende del balance entre las propiedades hidrófilas e hidrófobas
del agente emulsificante.
La naturaleza anfótera de los agente tensoactivos puede ser expresado
en términos de una escala empírica que comúnmente se denomina el
balance HLB (balance hidrófilo-lipófilo). Se han establecido varias
ecuaciones para calcular los valores de HLB y a los agentes tensoactivos
menos hidrófilos le han asignado los valores de HLB más bajos. Sin
embargo, el número de HLB es asignado al agente tensoactivo puro y
suele diferir del comportamiento del mismo en disolución. El valor HLB
puede variar en función del tipo de electrolito, temperatura y tipo de aceite
debido a que modifican la geometría de la capa de agentes tensoactivos
en la interfase. (Aranberri, 2006)
Fundamentación Teórica 30
2.3.1. Tipos de emulsiones
Basada en la naturaleza de la fase dispersa (FI):
Fig 4. Tipos de emulsiones según la fase dispersa
Fuente: (Fernandez, 2006) Elaborado por: Ángel Bravo
Basada en el tamaño de las gotas de la FI:
Fig 5. Tipos de emulsiones según el tamaño de las gotas
Fuente: (Lui, 2009) Elaborado por: Ángel Bravo
O/W – dispersión de un líquido inmiscible en agua
(siempre llamado aceite) en una fase acuosa. El aceite es la FI o discontínua y el
agua la FE o contínua.
W/O – dispersión de agua o de una solución acuosa en un líquido inmiscible en
agua
0.2 – 50 mm: 50 mm: Macroemulsiones
0.2 mm: 0.2 mm: Microemulsiones
Fundamentación Teórica 31
2.3.2. Propiedades y estabilidad de emulsiones
Propiedades:
Distribución del Tamaño de los glóbulos
Concentración: Cantidad relativa de las fases que forman la
Cantidad relativa de las fases que forman la emulsión.
Concentración de agente emulsificante
Viscosidad
La dispersabilidad (solubilidad) de una emulsión es determinada por la
fase continua; si la fase continua es hidrosoluble, la emulsión puede ser
diluida con agua, si la fase continua es oleosoluble, la emulsión se puede
disolver en aceite. La facilidad con que se puede disolver una emulsión se
puede aumentar si se reduce la viscosidad de la emulsión.
La viscosidad de una emulsión cuando hay exceso de fase continua es
virtualmente la viscosidad de dicha fase. Al aumentar la proporción de la
fase interna aumenta la viscosidad de la emulsión hasta un punto en que
la emulsión deja de ser líquida. Cuando el volumen de la fase interna
sobrepasa el de la externa, se aglomeran las partículas de la emulsión y
la viscosidad aparente es parcialmente viscosidad estructural.
Teóricamente, el volumen máximo, que puede ser ocupado por
partículas esféricas uniformes en la fase dispersa de una emulsión es
74% del volumen total. Se pueden preparar emulsiones que tengan hasta
99% de la fase interna. En estos casos hay considerable deformación en
comparación con la forma ordinaria de partículas de la fase dispersa.
Una dificultad más importante con que se tropieza en estas
formulaciones es que en las variables condiciones de almacenamiento
varía la estructura del gel y con frecuencia fragua el producto y se vuelve
semi sólido de manera que no puede fluir. (Fernandez, 2006)
Fundamentación Teórica 32
Para un tipo dado de emulsificación, estas propiedades dependen de lo
siguiente:
1º) Las propiedades de la fase continua
2º) La relación entre la fase interna y la externa
3º) El tamaño de partícula de la emulsión
4º) La relación entre la fase continua y las partículas
5º) Las propiedades de la fase discontinua.
2.3.2.1. Aspectos a considerar durante la formulación
La estabilidad de una emulsión depende de los siguientes factores: el
tamaño de partícula, la diferencia de densidad de ambas fases, la
viscosidad de la fase continua y de la emulsión acabada, las cargas de las
partículas, la naturaleza, la eficacia y cantidad del emulsivo, y las
circunstancias de almacenamiento, o sea, las temperaturas altas y bajas,
la agitación y vibración, la dilución o evaporación durante el
almacenamiento o el uso. (Alvarez, 2012)
Puesto que las partículas de una emulsión están suspendidas
libremente en un líquido, obedecen a la ley de Stokes si no están
cargadas. Para muchos fines industriales la definición de estabilidad
incluye forzosamente la no coalescencia de las partículas de la emulsión y
la no sedimentación. La incorporación de aire en una emulsión puede
tener como consecuencia la reducción notable de la estabilidad.
El tamaño y la distribución de tamaños de las partículas de una
emulsión son gobernados por la cantidad y la eficacia del emulsivo, el
orden de la mezcladura y la clase de agitación que se haga. Si se reduce
poco a poco el tamaño de las partículas de la emulsión, varían el color y el
aspecto de ésta.
Fundamentación Teórica 33
Se presentan excepciones en el aspecto y el color de las emulsiones
cuando se agregan colorantes y pigmentos y cuando ambas fases tienen
índice de refracción similar. En este último caso se forma una emulsión
transparente sea cual fuere el tamaño de la partícula.
La facilidad de formación es modificada en mayor grado por la
eficiencia y la cantidad del emulsivo y por las propiedades inherentes de
ambas fases.
El proceso de ruptura de las emulsiones puede ocurrir mediante cuatro
mecanismos de inestabilidad diferentes: La Figura 1 muestra una
representación gráfica de cada una de los procesos. Cabe destacar que la
sedimentación y el “creaming” o flotación son procesos similares.
I. “Creaming”/sedimentación. Se trata de un proceso causado por la
acción de la gravedad y produce un gradiente vertical de
concentración de las gotas sin variar la distribución del tamaño de
las mismas. Para las emulsiones o/w, las gotas de aceite son
menos densas que la fase continua y acuosa y por lo tanto
principalmente ocurre el “creaming”.
Las emulsiones mayoritariamente son no gelificadas y el
“creaming” suele ser completo a los 10 minutos.
II. Floculación. Es la adhesión de las gotas sin fusionarse y una vez
más no existe una variación en la distribución de tamaño de gotas.
El proceso de la floculación está controlado por un equilibrio global
entre las fuerzas de atracción electrostáticas de van der Waals, y
repulsivas de tipo estéricas y de hidratación.
III. Coalescencia. Es la fusión de gotas para crear unas gotas más
grandes con la eliminación de parte de la interfase líquido/líquido.
Este cambio irreversible requeriría un aporte extra de energía para
restablecer la distribución de tamaño de partícula original. A pesar
Fundamentación Teórica 34
de que el proceso de inestabilidad debido a la coalescencia no se
comprende en su totalidad, se cree que está relacionado con la
curvatura preferida y con la rigidez de la capa de tensoactivo que
estabiliza la emulsión.
IV. Engrosamiento de gotas (Ostwald ripening). Se debe al
crecimiento de las gotas más grandes a costa de las más
pequeñas hasta que éstas últimas prácticamente desaparecen.
Este proceso ocurre a una velocidad que es función de la
solubilidad de la fase dispersa en la fase continua y se debe a que
la presión interna de las gotas (presión de Laplace) es mayor en
las gotas más pequeñas.
En general, el complejo proceso de la inestabilidad de las emulsiones
suele ocurrir mediante la combinación de los cuatro posibles procesos
de inestabilidad que pueden suceder simultáneamente a diferentes
velocidades. (Lui, 2009)
Fig 6. Aspectos a considerar durante la formulación de
Emulsiones
Fuente: (Revista Iberoamericana de Polímeros, 2010) Elaborador por: Ángel Bravo
Estabilidad del componente
activo
Estabilidad de los excipientes
Apariencia Visual
Color Olor
Viscosidad
Pérdida de agua y otros componentes
volátiles.
Concentración del
emulsificante.
Orden de adición de los componentes
Distribución de tamaño de partícula
pH Temperatura
de emulsificación
Tipo de equipo Método y
velocidad de enfriamiento
Textura
Contaminación microbiana/est
erilidad
Liberación/biodisponibilidad
Distribución de fases,
Inversión de fases, fluidez
Fundamentación Teórica 35
2.3.3. Balance Hidrofílico-Lipofílico (HLB)
Existe varias formar de calcular el HLB, las cuales dependen del tipo de
reacción que se haya llevado a cabo para la obtención del surfactante:
El sistema HLB originalmente fue desarrollado por productos etoxilados
y, de hecho, predice mejor las propiedades emulsificantes para alcoholes
etoxilados - tensoactivos basados en alcoholes grasos modificados por
reacciones con óxido de etileno. El sistema también está diseñado para
emulsiones que contienen agua. (Revista Iberoamericana de Polímeros,
2010)
El actual sistema HLB vislumbra dos tipos básicos de emulsión:
aceite-en-agua y agua-en-aceite. La primera fase mencionada es la fase
discontinua, la fase que se emulsifica adentro de la otra, fase continua.
Bancroft postuló que el emulsificador forma una tercera fase, una capa en
la interfase donde las dos fases anteriores se unen al mezclarlas.
También predice que la fase donde el emulsificador es más soluble sería
la fase continua. La fase continua no necesita ser la más grande;
emulsiones existen adonde la fase discontinua es más grande en cuanto
a porcentaje de peso. Una prueba sencilla: si la emulsión se diluye
fácilmente en agua, el agua forma la fase continua.
En el libro Physical Chemistry of Surfaces, 6th Edition (Química Física
de Superficies 6ta Edición) de Adamson aparece la siguiente declaración:
"El sistema HLB ha hecho posible la organización de un desorden de
información y el planeo eficaz de aproximacíones sistemáticas para la
preparación óptima de emulsiones. Si acaso uno lleva el concepto muy
lejos, el sistema tiende a perderse en complicaciones." Nosotros estamos
de acuerdo y creemos que lo más importante es tener un sistema que
ayude al formulador a seleccionar un emulsificador. Un modelo
matemático que se ha desarrollado permite cálculos aproximados del
HLB. (Revista Iberoamericana de Polímeros, 2010)
Fundamentación Teórica 36
El sistema HLB, en su forma más básica, calcula HLB usando la
siguiente formula: fracción (%) hidrofílico por peso de molécula HLB = 5
Por ejemplo, alcohol oleil (5 EO), con un peso molecular total de 489 y un
peso molecular hidrofílico de (5) x (44)= 220, es 45.0% hidrofílico.
Dividiendo esto por 5, obtenemos 9.0 para el HLB de alcohol oleil.
(Revista Iberoamericana de Polímeros, 2010)
2.3.3.1. Método de Griffin
En 1949, Griffin notó que existía una relación entre la naturaleza de un
surfactante y sus propiedades como agente tensoactivo y emulsionante.
Introdujo el concepto de HLB (Balance Hidrofílico-Lipofílico) que, en esta
época, revolucionó los métodos de formulación de las emulsiones y el
manejo de los surfactante. El concepto HLB, según el autor, se basa en
un método experimental que consiste en atribuir un cierto número HLB a
los agentes emulsionantes a partir de datos relativos a la estabilidad de
una emulsión. Este número HLB representa implícitamente varios
parámetros y da cuenta del balance hidrofílico-lipofílico del sistema.
Fig 7. Balance Hidrófilo - Lipófilo
Fuente: (Polímeros, 2010) Elaborador por: Ángel Bravo
Fundamentación Teórica 37
El HLB que corresponde al máximo de estabilidad de una emulsión
O/W se llama el HLB requerido del aceite; éste HLB requerido es una
propiedad del aceite, y por tanto, se le supone independiente del
surfactante utilizado en la mezcla. Utilizando este aceite (de HLB
requerido), uno de los surfactantes de base (de HLB1 conocido) y algún
otro surfactante (de HLB2 conocido), se preparan una serie de emulsiones
y se obtiene el máximo de estabilidad para una cierta mezcla empleando
la fórmula:
HLBreq = x1 HLB1 + xx HLBx (Griffin, 1949)
Donde:
x1 es el porcentaje de la masa del tensoactivo con HLB1
xx es el porcentaje de la masa del tensoactivo con HLBx
Esto permite calcular el HLBreq. Se puede por tanto, determinar
experimentalmente el HLB requerido por los aceites y el HLB de un
surfactante.
El valor correspondiente al balance de los segmentos Hidrofílico-
Lipofílico (HLB) presentes en la molécula, es empleado como referencia y
criterio técnico para sugerir la potencialidad y aplicabilidad de los
surfactantes no iónicos como emulsificantes, detergentes y activadores de
coadyuvantes. A los surfactantes no iónicos se les asignan por ejemplo,
valores en la escala que van de 1 a 20, no obstante, algunos surfactantes
iónicos pueden tener valores 11 superiores a 40. (TECNOLOGICO DE
ESTUDIOS SUPERIORES DE VILLA GUERRERO, 2010)
Fundamentación Teórica 38
Fig 8. HLB, aceite / agua Fuente: (Villa Guerrero, 2010) Elaborador por: Ángel Bravo
El índice de HLB refleja en la realidad el balance o relación Hidrófilo-
Lipófilo (Hidrophile-Lipophile Balance), de los grupos polar y no polar de la
molécula. Los valores de HLB son utilizados en la práctica para conocer la
compatibilidad de las fases, principalmente la del aceite; con ese objeto,
se han definido índices de referencia como los que a continuación se
presentan en las Tablas 1 y 2. (Fernandez, 2006)
TABLA 2: Balance Hidrófilo-Lipófilo y áreas de utilidad para el uso de
surfactantes.
RANGO HLB
USO GENERAL DEL SURFACTANTE
4 -6 Agua en emulsificadores de aceite
7-9 Agentes mojantes
8-18 Aceite en emulsificadores de agua
13 -15 Detergentes
10-18 Solubilizadores
Fuente: McWHORTER Elaborado por: Angel Bravo
Fundamentación Teórica 39
TABLA 3: Valores de Balance Hidrófilo-Lipófilo, respecto a la
dispersabilidad y solubilidad de surfactantes en Agua
RANGO HLB
USO GENERAL DEL SURFACTANTE
EJEMPLO
1-3 No dispersable Colesterol (HLB = 2,7)
3-6 Pobre dispersión Span 80 (HLB = 4,3)
6-8 Dispersión lechosa luego de
agitación vigorosa Span 40 (HLB = 6,7)
8-10 Dispersión lechosa estable Span 20 (HLB = 8,6)
10-13 Dispersión traslucida a
transparente Monoestearato de PEG 400 (HLB
= 11,6)
>13 Solución transparente Lauril sulfato de sodio (HLB = 40)
Fuente: McWHORTER Elaborado por: Angel Bravo
Entonces el HLB de un surfactante es una expresión de su balance
Hidrófilo – Lipófilo, es decir, el balance del tamaño y fuerza de los grupos
hidrofílicos (afín al agua o polar) y lipofílicos (no afín al agua o no polar)
de un surfactante. Usando tal formula, se puede predecir
aproximadamente el HLB necesario para emulsificar cierto material y
además hacer cálculos de cual tensoactivo o combinación de tensoactivos
son apropiados para las diferentes aplicaciones. Cuando se usan
mezclas, el HLB se puede estimar usando el promedio del HLB’s de los
tensoactivos en la mezcla. (Revista Iberoamericana de Polímeros, 2010)
2.3.3.2. Método de Davies
En 1957, Davies sugiere un método basado en el cálculo de un valor
basado en los grupos químicos de la molécula. La ventaja de este método
es que toma en cuenta el efecto de grupos hidrófilos fuertes y más
débiles. El método funciona de la siguiente manera:
𝐻𝐿𝐵 = ∑ 𝐻𝐿𝐵𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙𝑜𝑠 − ∑ 𝐻𝐿𝐵𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜𝑠 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑓𝑜𝑏𝑜𝑠 + 7 = 𝑚 ∗ 𝐻ℎ − 𝑛 ∗ 𝐻1 + 7
Fuente: (Antony J, 2017)
Fundamentación Teórica 40
Con:
m= Número de grupos hidrófilos en la molécula
𝐻ℎ= Valor de los grupos hidrófilos
n= Número de los grupos lipófilos en la molécula
𝐻1= Valor de los grupos lipófilos
Fórmulas teóricas para calcular el HLB
Ésteres de ácidos grasos
𝐻𝐿𝐵 = 20(1 −𝑆
𝐴)
Fuente: (Antony J, 2017)
Dónde:
S es el índice de saponificación del éster
A el de acidez del ácido graso.
Así, para el polisorbato 20 o tween 20 (monolaurato de sorbitán
polietoxilado), para el que S=45,5 y A=276 --> HLB=16,7. Para aquellas
otras sustancias en las que no se puede calcular un buen índice de
saponificación (derivados de ceras de abeja, lanolina...) se emplea la
fórmula siguiente:
𝐻𝐿𝐵 =𝐸 + 𝑃
5
Fuente: (Antony J, 2017)
Dónde:
E es el tanto por ciento, en peso, de las cadenas polioxetiladas
P es el tanto por ciento, en peso, de los grupos alcohólicos
polihidroxilados (glicerina, sorbitán).
Alcoholes grasos polietoxilados: En estos tensoactivos al tener
mayoritariamente una parte polioxetilada (ya sea polietoxilados o
polipropoxilados o mezclas), P se puede considerar cero, simplificándose
la ecuación anterior:
𝐻𝐿𝐵 =𝐸
5
Fuente: (Antony J, 2017)
Fundamentación Teórica 41
Dónde:
E es el tanto por ciento en peso de óxido de etileno existente en la
molécula. (Belitz, Grosch, & Schieberle, 2004)
Valores de HLB de algunos tensoactivos
Ordenados de menor a mayor valor de HLB, destacan los siguientes
tensoactivos usados como aditivos alimentarios:
TABLA 4: Valores de HLB de algunos tensoactivos
Nombre químico HLB
Ácido oleico 1
Trioleato de sorbitano (Span 85) 1,8
Dioleato de glicerina 1,8
Triestearato de sorbitano (Span 65) 2,1
Monooleato de glicerina 3,4
Monoestearato de glicerina 3,8
Monooleato de sorbitano (Span 80) 4,3
Monoestearato de sorbitano (Span 60)
4,7
Monolaurato de glicerina 5,2
Monopalmitato de sorbitano (Span 40)
6,7
Monolaurato de sorbitano (Span 20) 8,6
Polisorbato 65 10,5
Polisorbato 85 11
Polisorbato 60 14,9
Polisorbato 80 15
Polisorbato 40 15,6
Polisorbato 20 16,7
Oleato potásico 20
Lauril sulfato de sodio ~40
Fuente: (Croda, 2010)
Elaborador por: Ángel Bravo
Fundamentación Teórica 42
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA Y DESARROLLO EXPERIMENTAL
3.1. Tipos de enfoques metodológicos
Para este proyecto la metodología son las prácticas experimentales que
se realizaron en laboratorio, elaborando mezclas de varios solventes y
tensoactivos con los cuales se prepararon emulsiones que fueron
evaluadas en base a la norma CIPAC MT 36.1 y por microscopía.
3.2. Diseño de la investigación
Para el desarrollo de esta investigación se llevaron a cabo dos
importantes métodos investigativos:
Investigación Teórica
Para ésta investigación se recopiló una serie de documentos científicos y
libros con importante información que nos ayudará en la creación de este
proyecto de tesis, además se realizó una evaluación en una importante
pista de aviación del cantón El Triunfo en donde se recopiló datos acerca
de la realización de emulsiones fungicidas y fumigación.
Investigación Experimental
La puesta en marcha del proyecto se realizó mediante métodos
experimentales, en donde con ayuda de la investigación teórica se logró
realizar los ensayos necesarios para la obtención de datos y resultados.
Fundamentación Teórica 43
3.3. Diseño Experimental
El diseño experimental empleado consiste en emplear diferentes
concentraciones de tensoactivos en un mismo solvente orgánico con el fin
de emulsionarlo en agua de una dureza específica para poder identificar
la zona en que se obtenga la emulsión más estable. El valor de HLB
teórico empleado en la mezcla solvente-tensoactivo que forme la emulsión
más estable proporciona un mapa de puntos de ensayo que minimice
experimentos innecesarios y mantenga al mínimo el tiempo de
formulación y esfuerzo.
3.4. Materiales y Métodos
Esta sección emplea como referencia los lineamentos especificados en la
Normas Del Consejo Colaborativo Internacional Para Análisis de
Pesticidas CIPAC (Collaborative International Pesticides Analytical
Council) para determinar la estabilidad de las emulsiones formadas.
3.4.1. Materiales
3.4.1.1. Instrumentos de laboratorio
Durante el Desarrollo de las mezclas solvente-tensoactivo se emplearon
los siguientes equipos e Instrumentos de Laboratorio:
Fundamentación Teórica 44
Tabla 5: Cuadro de materiales usados en el desarrollo y evaluación de los concentrados emulsionables.
VARIABLE INSTRUMENTOS MÉTODO
Preparación de muestras
Pipetas de 1ml, 10 ml
Gradilla para tubos de ensayo
Tubos de ensayo
Espátula.
No aplica
Evaluación de la
Estabilidad de las
emulsiones.
Tubo de centrífuga de forma cónica de 100 ml con tapón y graduado.
Tubos de ensayo.
Norma CIPAC MT
36.1
Determinación de tamaño
de gota por imágenes por
microscopía
Portaobjetos
Cubreobjetos
Microscopio Binocular Cxl Labomed
Referencia de
instructivo de
trabajo empresa
de Agroquímicos.
Fuente: (Revista Iberoamericana de Polímeros, 2010)
Elaborado: Ángel Bravo
3.4.1.2. Reactivos y Materia Prima Durante el desarrollo y evaluación de la experimentación se emplearon los
siguientes reactivos y materia prima:
Tabla 6: Reactivos.
REACTIVO PROVEEDOR PUREZA
Cloruro de calcio InterLab. Grado reactivo
Cloruro de Magnesio
Hexahidratado
InterLab. Grado reactivo
Agua destilada La Casa
del Esparadrapo
Grado reactivo.
Hidróxido de Sodio Laboratorio U. G. Grado reactivo.
Elaborado por: Ángel Bravo
Fundamentación Teórica 45
Tabla 7: Materia prima.
MATERIA PRIMA
Solventes
Alcohol Butílico
Dimethilamina (DMA)
Xileno
Isoforona
Solvesso 100
Solvesso 150
Dietanolamina
Tensoactivos Span 80
Tween 80
Elaborado por: Ángel Bravo
3.4.2. Métodos
A continuación se detalla en orden cada procedimiento a realizar en el
laboratorio para la experimentación:
3.4.2.1. Elaboración de mezclas solvente- tensoactivos
Se realiza una serie de mezclas de solventes con distintas cantidades y
relaciones de tensoactivos. Se preparan mezclas solvente-tensoactivo con
un valor de HLB teórico distante entre dos productos teóricamente antes
de mezclar con el solvente. Agregar las proporciones de emulsificantes no
iónicos a la muestra. Se elaboran emulsiones en agua con cada mezcla y
se evalúa su estabilidad en agua anotando las diferencias físicas
observables según lo especificado en la normativa CIPAC MT 36.1, se
complementa ésta evaluación registrando el tamaño de gota a través del
uso de un microscopio. Se identifican las emulsiones más estables y se
registra el HLB de la mezcla que las formó y la cantidad de tensoactivo
empleada en la misma. Se registra el comportamiento de las mezclas
Fundamentación Teórica 46
preparadas, verificando si se comportan como una sola fase o sufren
separación.
Para la determinación del HLB experimental de cada solvente se trabaja
con un sistema con dos tipos de emulsificantes, el A con productos de la
gama de polisorbatos, el B con productos de la gama de los ésteres de
sorbitán.
Las mezclas se realizan entre estos dos tipos de emulsificantes en un
rango específico, como se muestra a continuación:
SURFACTANTE A SURFACTANTE B
100% 0%
80% 20%
60% 40%
50% 50%
40% 60%
20% 80%
0% 100%
Se elabora tablas entre estos rangos antes de empezar a mezclar en la
experimentación indicando el HLB teórico, y los solventes empleados.
Procedimiento: • Se pesa 10%p/v, 20%p/v, 30%p/V de masa de tensoactivos para un volumen de mezcla final de 100ml. • Se lleva a volumen con cada solvente hasta los 100ml, se agita y se deja reposar. A continuación se muestran las tablas con las mezclas preparadas, esto
se empleó para cada solvente orgánico enlistado en la tabla:
Fundamentación Teórica 47
Tabla 8: Sistema de mezclas en las que participan 10%p/p (Tween 80+ span 80) + 90%p/p Solvente
Materia
Prima Cantidad (g)
Solvente 90 90 90 90 90 90 90
Tween 80 10 8 6 5 4 2 0
Span 80 0 2 4 5 6 8 10
HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Elaborado: Ángel Bravo.
Tabla 9: Sistema de mezclas en las que participan 20%p/p (Tween 80+ span 80) + 80%p/p Solvente
Materia
Prima Cantidad (g)
Solvente 80 80 80 80 80 80 80
Tween 80 20 16 12 10 8 4 0
Span 80 0 4 8 10 12 16 20
HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Elaborado: Ángel Bravo.
Tabla 10: Sistema de mezclas en las que participan 30%p/p (Tween 80+ span 80) + 70%p/p Solvente
Materia
Prima Cantidad (g)
Solvente 70 70 70 70 70 70 70
Tween 80 30 24 18 15 12 6 0
Span 80 0 6 12 15 18 24 20
HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Elaborado: Ángel Bravo.
Fundamentación Teórica 48
En la siguiente foto se aprecian algunas de las mezclas preparadas.
Figura 10: Mezcla Solventes-Tensoactivos
Elaborado: Ángel Bravo
Elaboración de emulsiones mezclas solvente- tensoactivos con agua de diferente dureza Se evalúan todos los productos elaborados empleando la norma de
Estabilidad de emulsión y re-emulsión (Cipac MT 36.1) que usa Aguas
Estándar Cipac A y D de dureza de 20 mg/L y 324mg/l respectivamente.
Procedimiento: se colocan 5%v/v del producto formulado y se emulsiona
en agua Cipac A, se agita 30 veces y se deja reposar.
a. Evaluación de Estabilidad de la Emulsión:
Se registra lo observado en cada emulsión a los 0 min, 30 min, 1h, 2h y si,
el formulado presenta crema o trazas de crema se evalúa a las 24h re
emulsionado y evaluando nuevamente hasta por 30 min adicionales. Se
repite el mismo procedimiento para el agua Cipac D. Se identifica y
seleccionan como mejores la o las formulaciones que presenten
cantidades mínimas o nulas de crema, separación de aceite y/o
precipitados como se indica en la tabla 12.
Fundamentación Teórica 49
Tabla 11: Aguas Estándar tipo A, C y tipo D.
Tipo Sal pH Dureza
(mg/L)
A ClCa
5 a 6 20 ClMg
C ClCa
6 a 7 342 ClMg
D ClCa
7 a 8 500 ClMg
Fuente: CIPAC MT 36.1
Tabla 12: Tiempos de dilución y límites de estabilidad del concentrado
emulsionable.
Tiempo después de la dilución Límite de estabilidad, MT 36.1
0 h
0,5 h
2 h
24 h
24,5 h
Nota: en la aplicación de
MT 36,1 o 36,3, pruebas
después de 24 horas, sólo
es requerida cuando existan
dudas de los resultados de
2 horas.
Emulsión inicial completa
“Crema”, máximo:......ml
“Crema”, máximo:......ml
“Aceite libre”, máximo:......ml
Reemulsificación completa
“Crema”, máximo:......ml
“Aceite libre”, máximo:......ml
Fuente: CIPAC MT 36.1
Fundamentación Teórica 50
Seguidamente se emplea uno de los métodos más efectivos para evaluar
la estabilidad, mediante el uso de un microscopio y una cámara adaptada
a un sistema operativo captamos la imagen de las gotículas en emulsión.
Tomamos la medida de las gotas en unidades de µm y registramos su
valor.
3.5. Ingeniería de procesos
En el sector AgroIndustrial, la elaboración de un producto nuevo que
contenga la mezcla de tensoactivos con solventes deberá integrar todos
los procesos y controles identificados durante su desarrollo en laboratorio
para que los datos tomados sean reproducibles y obtener el resultado
deseado.
Industrias del país que fabrican productos como concentrados
emulsionables o micromeulsionables operan a manera de Batch según el
volumen de producción deseado. El proceso es uno de los más simples
pues involucran solo mezclado, sin embargo se deberá considerar en
cada etapa las características de los solventes y tensoactivos a emplear
tales como viscosidades, acidez y/o corrosión. Los equipos empleados
para producir no son extraordinarios ni costosos.
Fundamentación Teórica 51
3.5.1. Diagrama de bloques
A continuación podemos observar el diagrama de bloques del proceso de elaboración de una formulación tipo donde se puede emplear mezclas de solvente con tensoactivo.
Fig 11. Diagrama de Bloques de un concentrado emulsionable
Elaborado: Ángel Bravo
Recepción de materias primas
Pesado de Materias Primas
Adición solvente , Ingrediente activo y
TensoactivosMezclado
Envasado Distribución
Fundamentación Teórica 52
3.5.2. Diagrama de Proceso
Figura 12: Diagrama de proceso en Batch de elaboración de un concentrado emulsionable.
Elaborado: Ángel Bravo.
Tanque TQ-1: contiene ingrediente activo. Ej: Propiconazole
Tanque TQ-2: contiene solvente.vEj. Solvesso 100
Tanque MX-1: contiene mezcla de tensoactivos. Ej: Tween 80
Fundamentación Teórica 53
Tabla 13: Descripción de las etiquetas que se encuentran en el
diagrama de proceso.
Componente Descripción
TQ-1 Tanque de ingrediente activo
TQ-2 Tanque de Solvente.
TQ-3 Tanque de Emulsificante
MX-1 Tanque de mezcla de tensioactivos.
AL-1 Tanque de Almacenamiento.
BO-1 Bomba para cargar el ingrediente activo.
BO-2 Bomba para cargar el solvente.
BO-3 Bomba para cargar el emulsificante.
BO-4 Bomba para cargar el tanque de Almacenamiento.
V-1; V-2 Válvulas de línea de ingrediente activo.
V-3; V-4 Válvulas de línea de Solvente.
V-5; V-6 Válvulas de línea de emulsificante.
V-7; V-8 Válvulas de línea de producto a tanque de
Almacenamiento.
Elaborado: Ángel Bravo.
3.6. Análisis de los Resultados
3.6.1. Resultados de Elaboración de mezclas solvente-tensoactivos
A continuación se observan los resultados de la compatibilidad de cada
solvente con los tensoactivos empleados.
Fundamentación Teórica 54
Tabla 14: Compatibilidad mezclas Tween 80 – Span 80 con Alcohol butílico
Alcohol butílico 90% + Tensoactivos 10%
Alcohol butílico 80%
+ Tensoactivos 20%
Alcohol butílico 70%
+ Tensoactivos 30%
HL
B
4.3
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
HL
B
6.4
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
HL
B
8.6
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
HL
B
9.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
HL
B
10.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
HL
B
12.9
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
HL
B
15
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Elaborado: Ángel Bravo
Se observa que ninguna de las mezclas preparadas con Alcohol Butílico
presenta turbidez por lo que se deduce que los tensoactivos son
compatibles con el solvente
Fundamentación Teórica 55
Tabla 15: Compatibilidad mezclas Tween 80 – Span 80 con Dimethilamina (DMA)
Dimethilamina 90% +
Tensoactivos 10%
Dimethilamina 80% +
Tensoactivos 20% Dimethilamina 70% +
Tensoactivos 20%
HL
B
4.3
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
6.4
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
8.6
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
9.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
10.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
12.9
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
15
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Elaborado: Àngel Bravo
Se observa que todas las mezclas preparadas con Dimethilamina (DMA)
presentan turbidez por lo que se deduce que los tensoactivos no son tan
compatibles con el solvente.
Fundamentación Teórica 56
Tabla 16: Compatibilidad mezclas Tween 80 – Span 80 con Xileno
Xileno 90% +
Tensoactivos 10%
Xileno 80% +
Tensoactivos 20% Xileno 70% +
Tensoactivos 30% H
LB
4.3
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
6.4
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
8.6
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
9.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
10.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
12.9
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
15
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Elaborado: Àngel Bravo
Se observa que todas las mezclas preparadas con Xileno presentan
turbidez por lo que se deduce que los tensoactivos no son tan
compatibles con el solvente.
Fundamentación Teórica 57
Tabla 17: Compatibilidad mezclas Tween 80 – Span 80 con Isoforona
Isoforona 90% +
Tensoactivos 10%
Isoforona 80% +
Tensoactivos 20%
Isoforona 70% +
Tensoactivos 30%
HL
B
4.3
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
6.4
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
8.6
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
9.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
10.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
12.9
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
15
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Elaborado: Àngel Bravo
Se observa que todas las mezclas preparadas con Isoforona presentan
turbidez por lo que se deduce que los tensoactivos no son tan
compatibles con el solvente.
Fundamentación Teórica 58
Tabla 18: Compatibilidad mezclas Tween 80 – Span 80 con Solvesso 100
Solvesso 100 90% +
Tensoactivos 10%
Solvesso 100 80% +
Tensoactivos 20%
Solvesso 100 70% +
Tensoactivos 30%
HL
B
4.3
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
6.4
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
8.6
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
9.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
10.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
12.9
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
15
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Elaborado: Àngel Bravo
Se observa que todas las mezclas preparadas con Solvesso 100
presentan turbidez por lo que se deduce que los tensoactivos no son tan
compatibles con el solvente.
Fundamentación Teórica 59
Tabla 19: Compatibilidad mezclas Tween 80 – Span 80 con Solvesso 150
Solvesso 150 90% +
Tensoactivos 10%
Solvesso 150 80% +
Tensoactivos 20%
Solvesso 150 70% +
Tensoactivos 30%
HL
B
4.3
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla opaca,
Sin separación de fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
6.4
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla opaca,
Sin separación de fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
8.6
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla opaca,
Sin separación de fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
9.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla opaca,
Sin separación de fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
10.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla opaca,
Sin separación de fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
12.9
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla opaca,
Sin separación de fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
HL
B
15
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla opaca,
Sin separación de fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca,
Sin separación de
fases
Elaborado: Àngel Bravo
Se observa que todas las mezclas preparadas con Solvesso 150
presentan turbidez por lo que se deduce que los tensoactivos no son tan
compatibles con el solvente.
Fundamentación Teórica 60
Tabla 20: Compatibilidad mezclas Tween 80 – Span 80 con Dietanolamina
Dietanolamina 90% +
Tensoactivos 10%
Dietanolamina 80% +
Tensoactivos 20%
Dietanolamina 70% +
Tensoactivos 30%
HL
B
4.3
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
HL
B
6.4
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
traslúcida
Sin separación de
fases
HL
B
8.6
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
HL
B
9.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
HL
B
10.7
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
HL
B
12.9
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
HL
B
15
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Disolución Rápida,
Coloración amarilla
opaca
Sin separación de
fases
Elaborado: Àngel Bravo
Se observa que las mezclas preparadas con Dietanolamina con HLB 4.3
y 6.4 no presentan turbidez por lo que se deduce que los tensoactivos
Fundamentación Teórica 61
son más compatibles con el solvente en ésta zona. Mientras que las
mezclas con HLB mayor a 6.4 se observan opaca por lo que se deduce
que los tensoactivos son menos compatibles en ésta zona de HLB.
De los datos obtenidos se determina que los tensoactivos Tween 80 y
Span 80 son totalmente compatibles con los solventes Alcohol Butílico y
con Dietanolamina (HLB 4.3 y 6.4) mientras que los solventes
Dimethilamina (DMA), Isoforona, Xileno, Solvesso 100 y Solvesso 150
presentan opacidad. Ninguna de las mezclas presentó separaciones de
fases, ni precipitados.
3.6.2. Resultados de la Elaboración de emulsiones mezclas solvente- tensoactivos con agua de diferente dureza
En las tablas siguientes se muestran los resultados obtenidos de la
emulsionabilidad de los formulados evaluados con dos tensoactivos.
Fundamentación Teórica 62
Tabla 22. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Alcohol butílico con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código BL - 10 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom
Bueno
Agua A y D
Bueno
Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 30 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
Lechosa
Trazas
crema
Agua A y
D
Lechosa
Trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
Trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
Trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
Trazas
crema
Elaborado por: Ángel Bravo El mejor HLB de ésta serie es el de 9.7 debido a que su emulsión se mantiene lechosa sin trazas de crema hasta las 2 horas.
Fundamentación Teórica 63
Tabla 23. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Alcohol butílico con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código BL - 20 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom
Bueno
Agua A y D
Bueno
Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 30 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo El mejor HLB de ésta serie es el de 9.7 debido a que su emulsión se presenta como lechosa azulada sin trazas de crema hasta las 2 horas. Las otras emulsiones con HLB 10.7 y 8.6 también se muestran aceptables. Se observa mejora en toda la serie respecto a la mezcla con 10% de tensoactivo.
Fundamentación Teórica 64
Tabla 24. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Alcohol butílico con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código BL - 30 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom
Bueno
Agua A y D
Bueno
Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
Lechosa
Bueno
Agua A y
D
Lechosa
Bueno
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Azulada
transparente
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Bueno
Emulsionabilidad. 30 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Azulada
transparente
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Azulada
transparente
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Azulada
transparente
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo El mejor HLB de ésta serie es el de 9.7 debido a que su emulsión se presenta como lechosa azulada transparente sin trazas de crema hasta las 2 horas. Las otras emulsiones con HLB 10.7 y 8.6 también se muestran aceptables. Se observa mejora en toda la serie respecto a la mezcla con 10% y 20% de tensoactivo.
Fundamentación Teórica 65
Tabla 25. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Dimetilamina (DMA) con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código DM - 10 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom
Bueno
Agua A y D
Bueno
Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 30 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo El mejor HLB de ésta serie se encuentra entre 8.6 y 9.7 debido a que su emulsión se presenta como lechosa rojiza hasta las 2 horas. Las otras emulsiones con HLB presentan cierta desmejora respecto a las mencionadas.
Fundamentación Teórica 66
Tabla 26. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Dimetilamina (DMA) con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código DM - 20 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom
Bueno
Agua A y D
Bueno
Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Bueno
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
liger rojiza
Agua A y D
Lechosa
Bueno
Agua A y D
Lechosa
Bueno
Emulsionabilidad. 30 min
Azulada Azulada Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
liger rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
liger rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Azulada Azulada Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
liger rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo El mejor HLB de ésta serie se encuentra entre 8.6 seguido de 9.7 debido a que su emulsión se presenta como lechosa rojiza hasta las 2 horas. Las otras emulsiones con HLB presentan cierta desmejora respecto a las mencionadas. Se observa mejora en toda la serie respecto a la mezcla con 10% de tensoactivo.
Fundamentación Teórica 67
Tabla 27. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Dimetilamina (DMA) con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código DM -30 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua
A y D
Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 30 min
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo Con el aumento de tensoactivo se observa que toda la serie mejora significativamente siendo el mejor rango HLB de ésta serie entre 9.7 y 15 debido a que su emulsión se presenta como lechosa azulada hasta las 2 horas.
Fundamentación Teórica 68
Tabla 28. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Xileno con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1) Código XI - 10 1 2 3 4 5 6 7
HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua A y
D
Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y
D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A y
D Bueno Agua A y
D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
enseguida
Agua A y D
separa crema
enseguida
Emulsionabilidad. 30
min
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separación de
crema
Agua A y D
separación de
crema
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separación de
crema
Agua A y D
separación de
crema
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separación de
crema
Agua A y D
separación de
crema
Elaborado por: Ángel Bravo Se observa que las emulsiones con HLB 8.6 hacia 15 son lechosas rojizas hasta las 2 horas a pesar de tener crema en los bordes.
Fundamentación Teórica 69
Tabla 29. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Xileno con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código XI - 20 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua A
y D
Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 30
min
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso
rojizo
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo Se observa que las emulsiones con HLB 8.6 hacia 15 son lechosas rojizas hasta las 2 horas a pesar de tener crema en los bordes. El incremento en la cantidad de tensoactivo al 20% no causó cambios en el rango de HLB.
Fundamentación Teórica 70
Tabla 30. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Xileno con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código XI - 30 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua A
y D
Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y
D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y
D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Bueno
Emulsionabilidad. 30
min
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
separa crema
Lechoso rojizo
Agua A y D
Lechosa
Azulada
Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo Se observa que las emulsiones con HLB 8.6 hacia 15 son lechosas rojizas hasta las 2 horas a pesar de tener crema en los bordes. El incremento en la cantidad de tensoactivo al 30% no causó cambios en el rango de HLB.
Fundamentación Teórica 71
Tabla 31. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Isoforona con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código IS - 10 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua A y
D
Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y
D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 30
min
Agua A y D
Lechosa grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa Trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa Trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
Lechosa grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa Trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
grumosa
Trazas crema
Agua A y D
Lechosa
Trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
Trazas
crema
Elaborado por: Ángel Bravo Las emulsiones más estables de ésta serie están los HLB 4.3 y 6.4 que se distinguen por ser emulsiones lechosa sin grumos. Las emulsiones son lechosas ligeramente opacas con trazas de crema.
Fundamentación Teórica 72
Tabla 32. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Isoforona con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código IS - 20 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom
Bueno
Agua A y D
Bueno
Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Bueno
Emulsionabilidad. 30 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo Las emulsiones más estables de ésta serie siguen siendo las que están entre los HLB 4.3 y 6.4 sin embargo en ésta serie con 20% se observa una mejora en todas las emulsiones por lo que solo se distinguen a las mejores por ser más lechosa y menos grumosas. Todas las emulsiones son lechosas ligeramente opacas con trazas de crema.
Fundamentación Teórica 73
Tabla 33. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Isoforona con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código IS - 30 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom
Bueno
Agua A y D
Bueno
Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno
Agua A y D
Emulsionabilidad.
0 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad.
30 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lechosa
Agua A y
D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Elaborado por: Ángel Bravo Las emulsiones más estables de ésta serie siguen siendo las que están entre los HLB 4.3 y 6.4 sin embargo en ésta serie con 30% se observa una mejora aún mayor en todas las emulsiones por lo que solo se distinguen a las mejores por ser más lechosa y menos grumosas. Todas las emulsiones son lechosas ligeramente opacas con trazas de crema.
Fundamentación Teórica 74
Tabla 34. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Solvesso 100 con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código S100 - 10 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua
A y D
Bueno
Agua A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D
Emulsionabilidad. 0 min
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D
Poco
Lechosa
Trazas aceite
Emulsionabilidad. 30 min
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D
Poco
Lechosa
Trazas aceite
Emulsionabilidad. 1h
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D
Poco
Lechosa
Trazas aceite
Emulsionabilidad. 2h
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Lechosa
Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D
Poco
Lechosa
Trazas aceite
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que hacia HLB más bajo (4.3 y 6.4) la emulsión no es estable separa aceite, los hlb restantes presentan
emulsiones aceptables con un tono lechoso a pesar de las trazas de crema que se generan.
Fundamentación Teórica 75
Tabla 35. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Solvesso 100 con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código S100 - 20 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua
A y D
Bueno
Agua A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D
Emulsionabilidad. 0
min
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D
Poco
Lechosa
Trazas aceite
Emulsionabilidad.
30 min
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D
Poco
Lechosa
Trazas aceite
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D
Poco
Lechosa
Trazas aceite
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D
Poco
Lechosa
Trazas aceite
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que hacia HLB más bajo (4.3 y 6.4) la emulsión no es estable separa aceite, los hlb restantes presentan
emulsiones aceptables con un tono ligeramente rojizo a pesar de las trazas de crema que se generan.
Fundamentación Teórica 76
Tabla 36. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Solvesso 100 con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código S100 - 30 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua
A y D
Bueno
Agua A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y D
Emulsionabilidad. 0
min
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D Poco
Lechosa Trazas
aceite
Emulsionabilidad.
30 min
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D Poco
Lechosa Trazas
aceite
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D Poco
Lechosa Trazas
aceite
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa rojiza
Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Lechosa
rojiza Trazas
Agua A y D
Poco Lechosa
Trazas aceite
Agua A y D Poco
Lechosa Trazas
aceite
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que hacia HLB más bajo (4.3 y 6.4) la emulsión no es estable separa aceite, los hlb restantes presentan
emulsiones aceptables con un tono ligeramente rojizo a pesar de las trazas de crema que se generan.
Fundamentación Teórica 77
Tabla 37. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Solvesso 150 con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código S150 - 10
1 2 3 4 5 6 7
HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y
D Bueno Agua
A y D
Emulsionabilidad.
0 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad.
30 min
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que la emulsión se mantiene aceptable con un tono lechoso a pesar de las trazas de crema que se generan entre
los hlb 8.6 a 15, siendo los HLB más bajo los que peor dan, las mezclas no emulsionan y separan aceite en poco tiempo.
Fundamentación Teórica 78
Tabla 38. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Solvesso 150 con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código S150 - 20 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua A
y D
Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y
D Bueno Agua A
y D
Emulsionabilidad. 0
min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad. 30
min
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
Lechosa
trazas crema
Agua A y D
Lechosa trazas
crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que la emulsión se mantiene aceptable con un tono lechoso a pesar de las trazas de crema que se generan entre
los hlb 8.6 a 15, siendo los HLB más bajo los que peor dan, las mezclas no emulsionan y separan aceite en poco tiempo. No
se observan grandes mejoras respecto a las que contienen 10% de tensoactivo.
Fundamentación Teórica 79
Tabla 39. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Solvesso 150 con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código S150 - 30
1 2 3 4 5 6 7
HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua A
y D
Bueno Agua A
y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A y
D Bueno Agua A y
D Bueno Agua A
y D
Emulsionabilidad.
0 min
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
Lechosa
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad.
30 min
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
Lechosa Rojiza
trazas crema
Agua A y D
opaca separa
aceite
Agua A y D
opaca separa
aceite
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que la emulsión se mantiene aceptable con un tono lechoso a pesar de las trazas de crema que se generan entre
los hlb 8.6 a 15, siendo los HLB más bajo los que peor dan, las mezclas no emulsionan y separan aceite en poco tiempo. Se
observa que el tono de las emulsiones pasa a lechoso ligeramente rojizo respecto a las que contienen 20% de tensoactivo.
Fundamentación Teórica 80
Tabla 40. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Dietanolamina con 10% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código DA - 10 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom
Bueno
Agua A y D
Bueno
Agua A y
D
Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua
A y D
Emulsionabilidad.
0 min
Agua A y D
Lig
Lechosa
Agua A y
D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad.
30 min
Agua A y D
Lig
Lechosa
Agua A y
D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lig
Lechosa
Agua A y
D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lig
Lechosa
Agua A y
D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que las emulsiones se mantienen aceptables con un tono lechoso azulado entre los HLB 4.3 a 9.7, siendo los
HLB más altos los que muestran una pequeña desmejora.
Fundamentación Teórica 81
Tabla 41. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Dietanolamina con 20% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código DA - 20 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua
A y D
Bueno
Agua A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D
Emulsionabilidad. 0
min
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad. 30
min
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que las emulsiones se mantienen aceptables con un tono lechoso azulado entre los HLB 4.3 a 9.7, siendo los
HLB más altos los que muestran una pequeña desmejora. No se puede observar una mejora respecto a las mezclas con 10%
de tensoactivo.
Fundamentación Teórica 82
Tabla 42. Evaluación de la estabilidad de las emulsiones para el solvente Dietanolamina con 30% Mezcla Tween 80 / Span 80. (CIPAC MT 36.1)
Código DA - 30 1 2 3 4 5 6 7 HLB 15 12.9 10.7 9.7 8.6 6.4 4.3
Bloom Bueno Agua
A y D
Bueno
Agua A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua A
y D Bueno Agua
A y D
Emulsionabilidad. 0
min
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad. 30
min
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad.
1h
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Emulsionabilidad.
2h
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
Agua A y D Lig
Lechosa
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D Lig
Lechosa
azuladas
Agua A y D
Lig Lechosa
azuladas
Elaborado por: Ángel Bravo
Se observa que las emulsiones se mantienen aceptables con un tono lechoso azulado entre los HLB 4.3 a 9.7, siendo los
HLB más altos los que muestran una pequeña desmejora. No se puede observar una mejora respecto a las mezclas con 20%
de tensoactivo.
Fundamentación Teórica 83
3.6.3. Resultados Determinación tamaño de gota usando Microscopio Binocular Cxl Labomed
A continuación se muestran los resultados del tamaño de gota de las emulsiones con mejor HLB según el solvente usado.
Alcohol ButílicoDimethilamina
(DMA)Xileno Isoforona Solvesso 100 Solvesso 150 Dietanolamina
10% tensoactivos 6,4 5,9 8,1 8 7,5 10,4 0,5
20% tensoactivos 2,3 5,6 7 8,2 5,4 9,2 0,5
30% tensoactivos 2,7 5,2 5,9 7 5,1 5,3 0,5
0
2
4
6
8
10
12
Tam
año
de
go
ta (
um
)
Fundamentación Teórica 84
3.6.4. Resultado de HLB experimental para solventes orgánicos de uso en la industrias de
agroquímicos.
A continuación se muestran los resultados finales del rango de HLB que nos dan emulsiones aceptables por cada tipo de
solvente así como las características generales observadas para cada grupo de emulsión.
Tamaño de gota (um) Apariencia emulsiones
Solventes HLB
experimental requerido
10% tensoactivos
20% tensoactivos
30% tensoactivos
10% tensoactivos
20% tensoactivos 30% tensoactivos
Alcohol Butílico 9.7 6.4 2.3 2.7 Lechosa Lechosa Azulada Lechosa Azulada
Dimethilamina (DMA) 8.6-15 5.9 5.6 5.2
Lechosa Rojiza
Lechosa Rojiza Lechosa Rojiza
Xileno 8.6-15 8.1 7 5.9 Lechosa Rojiza
Lechosa Rojiza Lechosa Rojiza
Isoforona 4.3-6.4 8 8.2 7 Lechosa Lechosa Lechosa
Solvesso 100 8.6-10.7 7.5 5.4 5.1 Lechosa Lechosa Rojiza Lechosa Rojiza
Solvesso 150 9.7-15 10.4 9.2 5.3 Lechosa Lechosa Lechosa Rojiza
Dietanolamina 4.3-9.7 0.5 0.5 0.5 Lechosa Azulada
Lechosa Azulada Lechosa Azulada
Fundamentación Teórica 85
Podemos notar que algunos de los solventes presentan rangos amplios
de HLB lo cual permite al formulador escoger entre ellos mientras que en
otros casos el rango se reduce a un solo valor.
A continuación se muestran imágenes de las gotas en algunas de las
emulsiones evaluadas. Tómese en cuenta que las aglomeraciones de las
gotas implican inestabilidad en la emulsión.
Fig. Emulsión con 90% isoforona + 10% tensoactivos HLB 4.3
Fig. Emulsión con 90% isoforona + 10% tensoactivos HLB 8.6
Fundamentación Teórica 86
CONCLUSIONES
Se concluye que es posible determinar el Balance Hidrófilo – Lipófilo
(HLB) requerido de solventes orgánicos para su utilización en
formulaciones agroquímicas a través de la evaluación de la estabilidad de
las emulsiones que forman.
Las mezclas elaboradas con los 7 solventes orgánicos diferentes y
ésteres de sorbitán etoxilado en 3 niveles de concentración 10%, 20%,
30% muestran que no todas las mezclas de tensoactivos son compatibles
con los solventes, presentándose turbidez en las mezclas preparadas
con, Dimethilamina (DMA), Xileno, Isoforona, Solvesso 100, Solvesso 150
con excepción de las mezclas que contienen HLB 4.3 y 6.4
Dietanolamina y las preparadas con Alcohol Butílico pues fueron
traslúcidas en todos los HLB evaluados.
Las emulsiones en agua formadas por las distintas mezclas de solventes-
tensoactivos muestran de manera general un comportamiento estable, de
las cuales relaciones específicas de Tween 80 y Span 80 generan
resultados destacados en cada serie. De ello se deduce que los HLB
referenciales experimentales para los solventes son: Alcohol Butílico (HLB
re 9.7), Dimethilamina (HLB re 8.6 – 15), Xileno (HLB re 8.6-15), Isoforona (HLB
re 4.3-6.4), Solvesso 100(HLB re 8.6-10.7), Solvesso 150(HLBre 9.7-15),
Dietanolamina (HLB re 4.3-9.7). Cuando se desee incorporar a las mezclas
trabajadas un ingrediente activo se deberá re evaluar la emulsionabilidad de las
mezclas en un rango cercano al determinado en éste estudio con el fin de ajustar
cantidades de tensoactivos en base a la característica de la emulsión deseada.
Se verifica que el tamaño de gota de las emulsiones formadas varía
según el HLB de la mezcla y según la concentración de tensoactivos
totales que se emplee sin embargo no es condicionante que a mayor
cantidad de tensoactivo mejore la emulsión, pues no todos los solventes
mostraron ese comportamiento.
Fundamentación Teórica 87
DISCUSION
Basados en la información de éste trabajo se puede indicar que las
mezclas de solvente-tensoactivo que no han sido compatibles pueden
llegar a serlo adicionando un estabilizante adecuado con el fin de lograr
que sean traslúcidas y no opacas.
En la misma forma todas las emulsiones obtenidas están sujetas a mejora
con la adición de otro tensoactivo que ejerza la acción de estabilizante
para lo cual se debería repetir la metodología aquí empleada con la nueva
mezcla de surfactantes.
Fundamentación Teórica 88
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Fundamentación Teórica 91
ANEXOS
Anexo A: Emulsiones elaboradas con distintos solventes.
Fundamentación Teórica 92
Fundamentación Teórica 93
Fundamentación Teórica 94
