Comportamiento Fásico y Reológico de un Sistema Tensioactivo No Iónico/Tolueno/Agua

Abstract

El presente trabajo de investigación forma parte de un proyecto de investigación de título: "Estudios físicoquímicos de ésteres de sacarosa utilizados como emulsionantes alimentarios: Una vía de valorización de excedentes de materias primas agrícolas" .Formando parte de este proyecto se han estudiado sistemas binarios emulsionante-agua, utilizándose un estearato de sacarosa de HLB=15, una mezcla de palmitato y estearato, un laurato de sacarosa y un oleato de sacarosa. En general, se estudió el comportamiento viscoso y viscoelástico de los sistemas binarios en relación a la estructura micelar, multifásica: micela-cristal líquido y líquido cristalina plenamente desarrollada y monofásica. Se han determinado la influencia tanto de la concentración de emulsionante como la de la temperatura.El objetivo final del proyecto consiste en el estudio de emulsiones que contienen ésteres de sacarosa. Para cumplir con el programa previsto se están estudiando en paralelo emulsiones que contienen distintos tipos de ésteres de sacarosa. Se está caracterizando el comportamiento reológico y de estabilidad física de emulsiones O/W concentradas que contienen un estearato de sacarosa de HLB 15, emulsiones con un palmitato de sacarosa, emulsiones con un estearato de sacarosa de HLB 7 y emulsiones que contienen mezclas de estearatos de sacarosa de distinto HLB.El objetico concreto del presente trabajo ha sido realizar un estudio del comportamiento del flujo viscoso, efecto del tiempo de cizalla y de estabilidad física de las emulsiones. Se ha utilizado, cuando ha sido necesario, la técnica de la centrifugación para comparar la estabilidad de algunas emulsiones. Se ha seguido la influencia del tiempo de envejecimiento respecto tanto a los parámetros reológicos obtenidos como a la evolución de la distribución de tamaños de gota de aceite. Un estudio previo de este estudio ha sido el estudio reológico de las mezclas emulsionante/agua, para contar con una caracterización más amplia del emulsionante utilizado. Concretamente se estudió el comportamiento de flujo de suspensiones con concentraciones de emulsionante no superiores al 4% en peso, utilizándose el modelo de Sisko. Finalmente, se ha evaluado la influencia de la temperatura usando el modelo de Goodwin.De los resultados obtenidos se ha podido concluir que tanto el comportamiento reológico de las suspensiones acuosas del emulsionante estudiado como el de las emulsiones concentradas, están básicamente condicionados por el bajo HLB del estearato de sacarosa utilizado. Los resultados reológicos obtenidos han demostrado que el utilizar un estearato de sacarosa con una proporción importante de grupos di, tri, y tetraésteres da lugar a emulsiones con una gran debilidad estructural al ser sometidas a cizalla. Los parámetros sobreesfuerzo, coeficiente cinético de la función cinética exponencial que ajusta la caída inicial del esfuerzo con el tiempo de cizalla y el primer mínimo local de esfuerzo (undershoot) son los que han proporcionado una información más útil para comprender la reología de estas emulsiones. Se propone que los mecanismos estructurales claves en estas emulsiones son el limitado espesor de la capa de emulsionante que rodea la gota y la existencia de fenómenos de exclusión micelar por exceso de emulsionante.El trabajo presentad pretende ser una contribución en la línea de realizar estudios reológicos de emulsiones cuya caracterización desde un punto de vista estructural y fisicoquímico sea la mejor posible.La mayoría de los trabajos sobre reología de emulsiones disponibles en la literatura aportan escasa información sobre el tamaño medio de gota y la distribución de tamaños, factores que pueden influir de forma muy importante en la reología de emulsiones. En consecuencia, muchos estudios proveen información exclusivamente válida para las condiciones específicas en que se desarrolló la experimentación. En este trabajo no sólo se han tenido en cuenta estos factores sino que además se ha evaluado la influencia de la velocidad de cizalla sobre los mismos. Por otro lado, es de destacar que no se han publicado muchos trabajos sobre el comportamiento de flujo transitorio de emulsiones, siendo una contribución novedosa la relación del sobreesfuerzo con el proceso de floculación y la del primer mínimo local de esfuerzo con la estabilidad de la emulsión.