Estudio factorial sobre la interacción del grupo OH- en medio acuoso y el grupo EO de un surfactante no iónico, durante la etapa de clarificación de la emulsión,Factorial study on interactions of OH- group in aqueous medium and EO group of nonionic surfactant during emulsion clarification stage

Resumen

En este trabajo se empleó un diseño de experimento factorial, 23, para estudiar simultáneamente el efecto de tres factores (concentraciones de surfactante y ácido clorhídrico (HCl) y presencia de partículas nanométrica de sílice) sobre la velocidad de clarificación de emulsiones parafina/agua (o/w), durante los primeros 15 minutos luego de su formación, empleando Dodecil Sulfato de Sodio(DSS) como surfactante. La velocidad de clarificación se estudió con ayuda de un Turbiscan Classic MA 2000®, analizador óptico de luz retrodifusa y transmitida, y se correlacionó con el tamaño de gota dv0,5 de las emulsiones, medido a través de un Malvern Mastersizer 2000®, analizador de tamaño de partículas. El análisis estadístico de los resultados reveló que la concentración de surfactante esel factor más influyente sobre la velocidad de clarificación. No obstante, analizando los fenómenos concernientes a la velocidad de clarificación en el nivel microscópico-molecular, por medio de la Ley de Stokes, el tamaño de gota resultó ser el factor determinante sobre la misma, que a su vez depende de la concentración del surfactante.

In this paper, we study the effect of three factors, concentrations of surfactant and sodium hydroxide (NaOH) and presence of silica particles, on clarification rate of o/w emulsions during the first 20 minutes, after their formation, by mean of a factorial experimental design 23. Emulsions were prepared with aqueous solutions and liquid paraffin at two surfactant concentrations, 25 and 100 mM; then other additives were added. Results show that clarification rate of emulsion at 25 mM changes with NaOH concentration, but not with similar electrolytes such as NaCl and HCl. This suggests that OH- groups (from aqueous system) and EO groups (from surfactant) interact in some degree. To understand and validate these interactions, a variety of experiments were carried out, under different conditions,. Finally, to explain emulsion clarification rate behavior, we propose two models: a surfactant molecular model and a clarification mechanism at microscopic-molecular level based on the hydroxyl ion-nonionic surfactant interaction.