UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARACTERIZACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA DE UN ACEITE LUBRICANTE RECUPERADO CON BENTONI BEN TONITA TA ACTIVADA
INTEGRANTE:
Maldonado Burgoa Orlando Brayan Poveda Claure Dayana Isabel MATERIA:
Laboratorio de Investigación DOCENTE:
Lic.Rosse Mary Terán SEMESTRE:
II/!"# FECHA:
"# de $nero del !"%
COCHABAMBA – BOLIVIA INDICE
". Introducción Introducción . Ob&etivos ." Ob&etivo 'eneral . Ob&etivos $s(ec)*cos +. Marco M arco Teórico Teórico +." ,u- son los aceites lubricantes +. Pro(iedades de los aceites lubricantes +.+ sos de los aceites lubricantes +. Clasi*cación de los aceites lubricantes +.0 Obtención y elaboración de aceites auto1otrices derivados del (etróleo +.# 2or1as establecidas (ara los aceites lubricantes +.% ,ue es la bentonita y cual es su co1(osición +.3Ti(os de bentonita +.4 Pro(iedades de la bentonita +."! sos y a(licaciones de la bentonita +."" 5ctivación de la bentonita . M-todos6 t-cnicas y (rocedi1iento e7(eri1ental e7(eri1ental ." M-todos y t-cnicas . Procedi1iento e7(eri1ental 0. Datos6 cálculos y resultados #. Conclusiones %. Bibliogra8)a
COCHABAMBA – BOLIVIA INDICE
". Introducción Introducción . Ob&etivos ." Ob&etivo 'eneral . Ob&etivos $s(ec)*cos +. Marco M arco Teórico Teórico +." ,u- son los aceites lubricantes +. Pro(iedades de los aceites lubricantes +.+ sos de los aceites lubricantes +. Clasi*cación de los aceites lubricantes +.0 Obtención y elaboración de aceites auto1otrices derivados del (etróleo +.# 2or1as establecidas (ara los aceites lubricantes +.% ,ue es la bentonita y cual es su co1(osición +.3Ti(os de bentonita +.4 Pro(iedades de la bentonita +."! sos y a(licaciones de la bentonita +."" 5ctivación de la bentonita . M-todos6 t-cnicas y (rocedi1iento e7(eri1ental e7(eri1ental ." M-todos y t-cnicas . Procedi1iento e7(eri1ental 0. Datos6 cálculos y resultados #. Conclusiones %. Bibliogra8)a
1. INTRODUCCIÓN
2ing9n des(la:a1iento des(la:a1iento relativo entre dos su(er*cies con tendencia a contacto6 (uede e8ectuarse (ráctica1ente sin 8rota1iento. $ste 8rota1iento constituir)a la totalidad de las resistencias (asivas de la 1is1a. La (-rdida 1edia de energ)a ;ue re(resenta 9nica1ente el 8rota1iento6 (uede esti1arse en un 0< del total de energ)a su1inistrada6 (orcenta&e (orcenta&e ;ue asciende a valores de un 3 a un "< en el caso de los 1otores de co1bustión interna. =e intent intenta a reduc reducir ir esta esta enor1 enor1e e (-rdid (-rdida a energenerg-tic tica6 a6 inter intercal caland ando o entre entre las su(er*cies de 1ovi1iento relativo y con tendencia a 8ricción6 un cuer(o ca(a: de dis1inuir el 8rota1iento y el desgaste6 es decir6 un lubricante. $ste no solo co1bate las resistencias (asivas de la 8ricción y sus consecuentes (roble1as de desgaste6 si no ;ue dis1inuye la energ)a 1otri: e1(leada6 au1enta la vida 9til de nuestras 1á;uinas y 1otores y6 ta1bi-n6 la (er8ección de su servicio. Como Como decía decía J.Grof J.Grof en su “ABC ABC du Grai Graisa sage ge”: ”:” ” No se podr podría ía citar citar ninguna máquina, desde un minúscuo reo!"!o#a de pusera, $asta una tur%ina de más de &''''' () de potencia, que *uncionara de modo satis*actorio # duradero sin u%ricaci+n >
$l aceite usado es un desec?o ;ue se genera con bastante 8recuencia en estableci1ientos industriales6 1ineros y del sector trans(orte entre otros6 una ve: ;ue este (roducto cu1(lió su ciclo @vida 9tilA debe ser dis(uesto de 1anera adecuada (ara no generar (roble1as a la salud de la (oblación y al 1edio a1biente. $n el ao "43" la 5gencia de Protección 51biental de los $stados nidos @=$P5A esti1ó ;ue se vend)an en ese (a)s 64 billones de galones6 los ;ue a su ve:6 ve:6 gene genera raro ron n "6 "6 bill billon ones es de galo galone ness de acei aceite tess usad usados os.. $l re(o re(ort rte e in8o in8or1 r1ab aba a ;ue ;ue el 0!< 0!< del del acei aceite te usad usado o era era util utili: i:ad ado o co1o co1o co1b co1bus usti tibl ble6 e6 1ientr entras as ;ue el +!< +!< era era de(o e(osita sitad do direc irecta ta1 1ent ente en la tier ierra o el alcant alcantari arilla llado6 do6 el 3< resta restante nte era re*na re*nado do (ara (ara (rodu (roducir cir aceit aceite e base base (ara (ara lubricantes re8or1ados. re8or1ados. Debido a ;ue un gran (orcenta&e de aceites se de(osita directa1ente en la tierra y no se trata co1o deber)a6 a8ectando as) el suelo6 el subsuelo6 la vegeta vegetació ción n y ta1bita1bi-n n los reser reservor vorios ios de aguas aguas subter subterrán ráneas eas se consid considera era i1(ortante una reutili:ación de los aceites usados6 (revia1ente tratados (or di8erentes 1-todos de recu(eración6 recu(eración6 clari*cación. $n el traba&o se reali:a la selección de un 1-todo de clari*cación de aceite con un ti(o de bentonita6 1ediante la deter1inación de 1etales (esados re1anentes en dic?o aceite . Posterior1ente Posterior1ente se a(lica el 1e&or 1-todo de clari*cación (ara obtener aceite recu(erado y clari*cado ;ue será so1etido a (ruebas *sico;u)1icas *sico;u)1icas 6 (ara su caracteri:ación . 2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Deter1inar las (ro(iedades ;u)1icas y 8)sicas de un aceite lubricante recu(erado y clari*cado con bentonita activada6 (ara caracteri:ar dic?o aceite y veri*car la e*cacia de la clari*cación. 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Reali:ar digestiones acidas (or v)a ?91eda a aceites lubricantes usados6 con
HN O3 ,HClO4 y
HN O3 / HClO4
(ara escoger la digestión a(ro(iada. Deter1inar Pb6 n6 e y Cu de las 1uestras de aceite recu(eradas con bentonita activada y no activada6 (ara seleccionar el 1e&or 1-todo de clari*cación. 5ctivar la bentonita (or el 1-todo ter1oEácido ;ue (resenta 1e&ores resultados de clari*cación . Clari*car un aceite usado y deter1inar condiciones de 1e&or clari*cación . Deter1inar la viscosidad del aceite recu(erado con el 1e&or 1-todo de clari*cación . Deter1inar la gravedad es(eci*ca del aceite recu(erado. Deter1inar el (unto de ignición del aceite recu(erado. Deter1inar el (orcenta&e de ceni:as del aceite recu(erado. Co1(arar las (ro(iedades deter1inadas del aceite recu(erado con los aceites nor1ados (or las nor1as =5$. Reali:ar el análisis ter1ogravi1etrico y de calori1etr)a di8erencial de barrido a las 1uestras de bentonita activada6 sin activar y la bentonita recu(erada luego de la clari*cación y co1(arar los ter1ogra1as obtenidos . Reali:ar el análisis de rayos F a las 1uestras de bentonita activada6 sin activar y la bentonita recu(erada luego de la clari*cación y deter1inar sus co1(osiciones.
3. MARCO TEÓRICO
+." ,G =O2 LO= 5C$IT$= LBRIC52T$= =e lla1a aceite de 1otor6 (or e7tensión6 a todo aceite ;ue se utili:a (ara lubricar los 1otores de co1bustión interna. Los (ri1eros aceites utili:ados 8ueron los e7tra)dos de grasas ani1ales y vegetales. 5 1edida ;ue avan:ó la t-cnica6 y las e7igencias de los 1otores6 se e1(e:aron a usar los co1(uestos ;u)1icos derivados del (etróleo de 1ayor calidad y acorde con las necesidades industriales en ese 1o1ento. $stos aceites6 ;ue consisten (rinci(al1ente en ?idrocarburos y co1(uestos orgánicos de carbono e ?idrógeno6 llevan aadidos di8erentes co1(uestos ;u)1icos (ara 1e&orar sus cualidades. La tecnolog)a actual6 no obstante6 los está de&ando obsoletos y están siendo des(la:ados (rogresiva1ente (or los aceites sint-ticos 8or1ulados entera1ente en laboratorio y con (restaciones 1uy su(eriores a los derivados del (etróleo.
$l aceite de 1otor es un lubricante ;ue se usa en 1otores de co1bustión interna. $ntre ellos se incluyen auto1óviles6 1otocicletas6 autobuses6 ve?)culos co1erciales6 Harts6 botes6 cortac-s(edes6 tractores6 trenes6 aviones6 diversos e;ui(a1ientos (ara la construcción y la agricultura y 1otores estáticos co1o generadores el-ctricos. +. PROPI$D5D$= D$ LO= 5C$IT$= LBRIC52T$= V!"#!$%$
Desde el (unto de vista de la lubricación6 la viscosidad es la caracter)stica 1ás i1(ortante de un uido6 (or;ue es la ;ue deter1ina la ca(acidad 8)sica (ara 1antener la lubricación. $s la ;ue *&a las (erdidas (or 8ricción6 el rendi1iento 1ecánico6 la ca(acidad de carga y el gasto de uido (ar unas condiciones *&as de velocidad6 te1(eratura6 carga y di1ensiones del ele1ento ;ue se calcula. La viscosidad (uede de*nirse co1o la resistencia o 8rota1iento interno entre 1ol-culas del uido al desli:arse entre s). =ir Isaac 2eJton en "##3 de*ne ;ue la 8uer:a necesaria (ara ro1(er la resistencia viscosa de los uidos está dada (orK μ∗S∗v F = h
De la cual la viscosidad absoluta resulta co1o la constante en la igualdad de (ro(orcionalidadK F ∗v S μ= h
$n el siste1a cegesi1al6 la su(er*cie = se e7(resa en
cm
2
6 la velocidad de
rotación en c1/s y la di8erencia radial ? en c1. $l valor viscosidad absoluta del uido a la te1(eratura del ensayo en el siste1a cegesi1al se designa con el no1bre de POI=$ @PoA iscosidad cine1ática Todos los a(aratos (ara 1edir viscosidad absoluta se basan en ;ue la (resión del uido es constante. $n la (ráctica se (rovoca el escurri1iento del uido a trav-s de un tubo ca(ilar6 recurriendo a situar el l);uido a una altura deter1inada en cuyo caso la 8uer:a ;ue a(rovec?a1os (ara (rovocar el descenso del l);uido viscoso de(ende de su densidad. $n este caso la viscosidad 1edida se lla1a viscosidad cine1ática y está 1edida en la unidad 8unda1ental del =toHe. [ Poises ] μ ( viscosidad absoluta )=[ stokes ] γ ( viscosidad cinematica )∗densidad
Inde(endiente1ente de la viscosidad y de la relacion de viscosidadE te1(eratura6 ?e1os de tener en cuenta otra serie de caracteristicas 6 entre las 1ás relevantes encontra1osK P&'(# $) "#'*)+%",'
$s 1uy i1(ortante ;ue se 1antenga la estabilidad ;u)1ica Nt-r1ica y la viscosidad del aceite a altas te1(eraturas. Del 1is1o 1odo6 interesa ta1bi-n deter1inar el co1(orta1iento del aceite a te1(eraturas ba&as con las ;ue tiende a congelarse6 ya ;ue en este caso el aceite (uede resultar in9til co1o lubricante si no es ca(a: de uir (or los conductos del siste1a de engrase y 1enos a9n entre las (e;ue)si1as ?olguras de las (ie:as a lubricar. $l co1(orta1iento de los aceites so1etidos a te1(eraturas ba&as6 de(ende esencial1ente del (orcenta&e de (ara*nas ;ue contiene. Las bases convencionales tienen un (unto de congelación en torno a E4 C6 (ero el de las sint-ticas es considerable1ente in8erior @E! a E#! CA. P&'(# $) '-%%",'
$n deter1inados 1edios6 se tiene un conce(to erróneo del (unto de ina1ación del aceite lubricante6 (ensando ;ue este (unto es la te1(eratura a la ;ue se ina1a el aceite sin (resencia de ele1entos de ignición6 y 8or1a lla1a ?asta consu1irse. $ste conce(to es erróneo6 tene1os ;ue ?acer una clara distinción entre lo ;ue entende1os (or (unto de ina1ación6 (unto de co1bustión y (unto de autoEina1ación. Lla1a1os (unto de ina1ación de un aceite6 a la te1(eratura a la cual la (resencia de una lla1a o una c?is(a6 da lugar a la ina1ación instantánea de los va(ores de aceite y ;ue ta1bi-n instantánea1ente se a(agan. $s el caso de un aceite de 1otor ;ue6 diluido (or el co1bustible6 al ser anali:ado nos da idea6 (or su dis1inución del (unto de ina1ación6 de la (resencia de estos volátiles ina1ables en (resencia de una lla1a. $ste valor li1ita la te1(eratura a la ;ue el aceite debe estar e7(uesto. Cuanto 1ás (esado es el aceite 1ayor es su Ti. Para los 1ás ligeros la Ti está en torno a "!0 C $l (unto de co1bustión o ignición es la te1(eratura a la ;ue ?ay ;ue so1eter el lubricante (ara ;ue este se ;ue1e en (resencia de una lla1a o una c?is(a6 (ersistiendo la co1bustión (or lo 1enos cinco segundos. $l (unto de co1bustión es6 natural1ente6 1ás alto ;ue el de ina1ación y6 (ode1os decir6 se sit9a unos +! o +0C (or enci1a del (ri1ero6 de(endiendo de la clase y ti(o del aceite ensayado. .Lla1a1os6 sin e1bargo6 (unto de autoEina1ación de un aceite lubricante6 a a;uella te1(eratura a la ;ue se origina su ina1ación6 sin necesidad de ning9n 1edio de ignición. =e trata del 1is1o 8enó1eno en ;ue se basa la
co1bustión del gasEo)l en los 1otores Diesel6 so1etiendo el 1is1o a una sobre(resión y elevación de te1(eratura tal ;ue sin necesidad de c?is(a en las bu&)as6 el co1bustible se ina1a (or s). $n nuestro caso6 el (unto de autoE ina1ación será a;uella te1(eratura a la cual6 a (resión at1os8-rica6 el aceite se ina1a (or s)6 sin necesidad de la (ro7i1idad de una lla1a6 c?is(a o ning9n otro 1edio de ignición. $sta te1(eratura es 1uc?o 1ás elevada ;ue el (unto de ina1ación. C#+#/ 0 -&#/)!")'"%
$l color sirve ?oy (ara valorar el grado de re*no de los aceites base e1(leados en la 8abricación de los lubricantes6 (ero tienen (oca signi*cación (ara evaluar la calidad de los aceites ;ue contienen aditivos. =eg9n su color6 se consideran los aceites divididos en cuatro grandes gru(osK 5ceites blancos 5ceites (álidos 5ceites ro&os 5ceites negros Por lo ;ue res(ecta a la uorescencia6 (uede deter1inarse si1(le1ente (or trans(arencia en tubo de ensayo o 1ediante rayos ultravioleta. Los aceite nuevo tienen una uorescencia caracter)stica co1o un ni1bo o ?alo6 de un blanco lec?oso6 1ientras ;ue en algunos aceites regenerados o *ltrados6 tras su uso6 dan co1o un ?alo de tono oscuro o terroso ;ue (uede (er1itir di8erenciarlos de los aceites nuevos. =i un aceite se re*na en e7ceso6 to1ará un color casi tan claro co1o el agua6 (ero su cualidad lubricante será 1uy ba&a. =i no se re*na lo su*ciente6 el aceite tendrá un color oscuro6 debido al alto contenido de ?idrocarburos insaturados. Por lo tanto6 el aceite se debe re*nar lo su*ciente (ara eli1inar estos ?idrocarburos6 (ero no tanto co1o (ara destruir sus cualidades lubricantes. Traba&os recientes ?an de1ostrado ;ue los aceites de colores 1ás claros6 (oseen 1ayor estabilidad ;ue los oscuros6 al entrar en contacto con el re8rigerante de un siste1a en o(eración. P)!# )!)""#
$l (eso es(ec)*co6 (rinci(al1ente sirve (ara *nes de obtener el (eso de un litro de aceite6 sin necesidad de (esarlo. Ta1bi-n (uede ser una indicación del ti(o de crudo del cual 8ue re*nado. Los aceites ;ue ?an sido derivados de di8erentes ti(os de crudos6 (oseen di8erentes (esos es(ec)*cos6 (ero esto no necesaria1ente tiene relación con la calidad del aceite. H&)$%$
=e co1(rende clara1ente ;ue la ?u1edad6 en cual;uier 8or1a6 es el (rinci(al ene1igo de los siste1as de re8rigeración. La ?u1edad contribuye a 8or1ar ácidos6 lodos y a congelarse dentro del siste1a. A4&5/)
$l contenido en a:u8re 1ide el grado de re*no de base lubricante6 cuanto 1enor es el contenido de a:u8re 1ayor es el re*no. La tendencia actual es una dis1inución (rogresiva de a:u8re ?asta su (ráctica ausencia. +.+ =O= D$ LO= 5C$IT$= LBRIC52T$= R)5/*)/%",'
$l aceite act9a co1o re8rigerante en el 1otor6 de 8or1a co1(le1entaria a otros siste1as de en8ria1iento. Por ello6 el aceite necesita resistir a te1(eraturas e7tre1as. $s i1(ortante6 (or lo tanto6 ;ue el aceite tenga la viscosidad adecuada. L)4% 0 /#()"",'
Los desec?os de co1bustión6 los eventuales residuos de aceite o7idado o ;ue1ado (ueden conllevar a la 8or1ación de de(ósitos o ca(as. $l aceite debe li1(iar el 1otor y arrastrar las i1(ure:as al *ltro donde estas ;uedarán (arali:adas. E!(%'6&)$%$ $s i1(ortante6 ya ;ue el aceite garanti:a esta 8unción. =u 1isión es cerrar ciertas (artes del 1otor. P/#()"",' $)+ %")() "#'(/% +% #7$%",'
n buen aceite debe en (rinci(io (roteger todas las (ie:as del 1otor. =u 8unción es evitar ;ue este su8ra corrosiones y ;ue sea invadido (or las i1(ure:as. no de los 8actores (otenciales de trastornos del 1otor son las altas te1(eraturas ;ue en -l se (roducen. Cuando la te1(eratura sube6 las 1ol-culas de aceite se 1e:clan con el aire y se o7idan co1o todas las de1ás 1aterias. Cuanta 1ás alta es la te1(eratura 1ás rá(ido se (roduce la o7idación6 su viscosidad au1enta y se 8or1an de(ósitos y ácidos. L#! %$(8#! "#'(/% +% 9&)$%$ 0 +% "#//#!,'
Cuando un litro de gasolina es so1etido a co1bustión en un 1otor6 ;u)1ica1ente se 8or1a un litro de agua en 8or1a de gas o de va(or. =i el 1otor no está lo su*ciente1ente caliente6 co1o (or e&e1(lo en invierno en un corto trayecto6 el va(or (uede condensarse y trans8or1arse en agua dentro del 1otor. Por ello el aceite necesita aditivos ;ue trans8or1en el agua en un ele1ento ino8ensivo (ara el 1otor. Durante la co1bustión se 8or1an (roductos ácidos ;ue ?abitual1ente son evacuados con el gas de esca(e. $s un (roble1a 1uy t)(ico de los 1otores diesel (ues este co1bustible contiene ?asta el !6!0< de a:u8re. Dado ;ue
estos gases ácidos (ueden in*ltrarse en el cárter6 el agua y el gas 8or1an ácidos (uros ;ue (rovocarán una gran corrosión del 1otor. $s i1(ortante ;ue el aceite del 1otor contenga los aditivos adecuados6 o8reciendo una reserva de alcalinidad (ara ;ue todos los ácidos ;ue se 8or1en en el 1otor (uedan ser neutrali:ados. +. CL5=IIC5CI2 D$ LO= 5C$IT$= LBRIC52T$= L#! +&/"%'()! 0 !& "+%!"%",'
La clasi*cación de los lubricantes es 1uy co1(le&a debido a la a1(lia ga1a de lubricantes e7istentes6 ade1ás de sus di8erencias constitutivas o ta1bi-n sus diversas (rocedencias. Clasi*cación (or di8erencias constitutivas a =eg9n su origenK E 2aturales @(uede establecerse su (rocedenciaK del reino ani1al6 vegetal o 1ineralA E =int-ticos b =eg9n su estado 8)sicoK E 'aseosos E L);uidos E Pastosos o (lásticos E =ólidos c De acuerdo con su co1(osición ;u)1icaK E Orgánicos e inorgánicos d De acuerdo con sus co1(onentesK Co1(uestos ;u)1icos6 1e:clas y co1(uestos ?o1og-neos y ?eterog-neos. e =eg9n su consistenciaK 1uy relacionada con su co1(osición y a la uide: del lubricante.
Clasi*cación seg9n su (rocedencia E!(%$# 5!"# S,+$#
L6&$#
D)!*'%",'
A+"%"#')!
Cera de abe&as
'rasa (ara roda1ientos Pre(araciones antiE?erru1bre 5ceites Qco1(ound> 'rasa 1i7tas y duras Lubricación en 1ecánica de (recisión Relo&er)a
$stearina Blanco de ballena 5ceite de tocino 5ceite de (e:ua de buey6 carnero o caballo
'licerina =ebos
Co1(resores de ácido carbónico a ba&a te1(eratura Pre(aración de grasas consistentes
Lanolina
Productos antiE?erru1bre
P%!(#!#!
De origen ani1al Tabla ". Clasi*cación de los aceites lubricantes de origen ani1al De origen vegetal E!(%$# 5!"#
D)!*'%",'
A+"%"#')!
S,+$#
Resinas y ceras vegetales
'rasas agr)colas 5ceites aislantes de i1(regnación
5ceite secativos @aceites de linoA
5glo1erantes
5ceites se1iEsecativos @algodón6 col:aA
5ntiE?erru1bre
L6&$#
5ceites no secativos @ricinoA 5ceite de (al1a y (al1iste P%!(#!#!
5ceites de co(ra y aceites de coco
Poseen gran untuosidad6 1otores es(eciales Pre(aración de l);uido de 8renos Pre(aración de aceites Qco1(ound> 'rasas consistentes Pre(aración de aceites Qco1(ound>
Tabla . Clasi*cación de los aceites lubricantes de origen vegetal De origen 1ineral E!(%$# 5!"#
D)!*'%",'
Talco y 1ica 'ra*to S,+$#
L6&$#
5:u8re en estado libre 5:u8re co1binado Bisul8uro de 1olibdeno Para*nas y ceras 1inerales 5ceites antrac-nicos 5ceites de (i:arra o de lignito
A+"%"#')!
Para incor(orar a las grasas co1o cargas inertes Co1o lubricante seco6 aceites gra*tados Pulveri:ado o en solución coloidal en casos de gri(a&e Para aceites de corte y co1o aditivo Lubricantes secos Productos antiE?erru1bre 2ecesitan (roductos es(esantes =ustituyentes de aceites (etrol)8eros6
(ara*na De 1á7i1o e1(leo y gru(o 1ás i1(ortante de lubricantes Recubri1ientos antiE?erru1bre (re(aración de lubricantes es(eciales
5ceites de (etróleo Petrolatu1 aselinas
P%!(#!#!
Tabla + . Clasi*cación de los aceites lubricantes de origen 1ineral A")()! ')/%+)!
n aceite 1ineral destilado de los crudos (etrol)8eros es una 1e:cla co1(le&a de ?idrocarburos del ti(oK C n H m
Cada 1ol-cula del aceite está co1(uesta (or n áto1os de carbono y m áto1os de ?idrogeno. Pero e7iste una gran cantidad de isó1eros (ara un 1is1o ?idrocarburo con igual n91ero de áto1os de carbono e ?idrogeno en su co1(osición di*cultando as) su de*nición anal)tica. Debido a ;ue los isó1eros con di8erente con*guración estructural (resentan di8erentes (ro(iedades 8)sicas y ;u)1icas. $stos aceites 1inerales de derivados del (etróleo dan lugar a diversas clasi*caciones una de ellas es la establecida (or =5C52$26 ;ue es la siguienteK P%/%'%! idrocarburos en cadena saturados6 con 8or1ula C n H 2 n+2
Con (orcenta&es de ?idrocarburos (ara*nicos del %0< o 1ayores. Petróleos de Rodesia
N%5(;'"#! Ciclo(ara*nicos6 ?idrocarburos saturados anulares con 8or1ula
Con (orcenta&es de ?idrocarburos na8t-nicos %!< o 1ayores. Petróleos de Borneo y de algunos yaci1ientos rusos
general C n H 2 n A/#<("#! idrocarburos anulares no saturados con 8or1ula general C n H 2 n+ x
Con (orcenta&es del 0!< de ?idrocarburos aro1áticos o 1ayores.
P%/%5'"#!=N%5(;'"#!
Con (orcenta&es de ?idrocarburos (ara*nicos en cadenas laterales del #!< y un (orcenta&e de anillos na8t-nicos de un !< Con (orcenta&es de ?idrocarburos (ara*nicos6 na8t-nicos y aro1áticos a(ro7i1ada1ente iguales. Con (orcenta&es de na8t-nicos y aro1áticos 1e:clados del +0< o 1ás de cada clase.
P%/%5'"#!=N%5(;'"#!= A/#<("#! N%5(;'"#!= A/#<("#!
A/#<("#!=A!5<+("#!
Con (orcenta&es de aro1áticos y as8álticos 1e:clados del +0< o 1ás de cada clase. A!5<+("#! Con (orcenta&es de resinas y as8altenos del #!< Tabla . Clasi*cación de los aceites lubricantes de acuerdo a =5C52$2 +.0 OBT$2CI2 S $L5BOR5CI2 D$ 5C$IT$= 5TOMOTRIC$= D$RI5DO= D$L P$TRL$O $l (etróleo crudo en (ri1era instancia se destila en una colu1na de destilación at1os8-rica6 de la ga1a in8erior de esta colu1na se e7traen 8racciones de ?idrocarburos ;ue son (rocesados en una (lanta de destilación al vac)o. La destilación al vac)o (er1ite ;ue se alcance la destilación a 1enores te1(eraturas ;ue las necesarias a (resión at1os8-rica6 i1(idiendo ;ue los ?idrocarburos se desco1(ongas en 1ol-culas 1ás (e;ueas. De la torre de destilación al vac)o se obtienen6 a distintos niveles6 cortes de aceites lubricantes. Luego dic?os cortes de aceites lubricantes son so1etidos a di8erentes (rocesos de re*naciónK a $7tracción con solventes selectivos $sta o(eración se basa en el (rinci(io de la disolución y e7tracción (or solvente de los ?idrocarburos indeseables6 con lo cual se au1enta la estabilidad ;u)1ica de los cortes. b Trata1iento con ácido y arcilla Los aceites resultantes de la e7tracción con solventes o ta1bi-n los cortes ;ue salen de la torre de destilación al vac)o se tratan con ácidos sul89ricos y ta1bi-n arcillas6 (ara 1e&orar ta1bi-n su estabilidad ;u)1ica. c Des(ara*nado Las (ara*nas son se(aradas (or en8ria1iento y *ltración. =e reali:a el Des(ara*nado (ara ;ue los aceites tengan una viscosidad 1ás in1utable incluso a te1(eraturas ba&as. d 5ditivos Los cortes so1etidos a los trata1ientos antes 1encionados son luego 1e:clados y (rocesados (ara a&ustar su viscosidad y otras caracter)sticas esenciales. Posterior1ente se incor(oran los aditivos ;u)1icos ;ue les con*eren las (ro(iedades ;u)1icas re;ueridas (ara cada a(licación. $7isten aditivos co1o serK Detergentes6 dis(ersantes6 in?ibidores de o7idación y de corrosión6 1e&oradores de )ndice de viscosidad6 agentes anties(u1antes y otros ta1bi-n co1o de(resores del (unto de congela1iento. +.# 2ORM5= $=T5BL$CID5= P5R5 LO= 5C$IT$= LBRIC52T$= Debido a la gran cantidad de lubricantes ;ue se 8abrican actual1ente6 se ?an desarrollado clasi*caciones o nor1as ;ue deli1itan el uso y la a(licación de los
1is1os. $stas nor1as se van actuali:ando constante1ente (ara ada(tarlas a las continuas innovaciones tecnológicas ;ue se ?an incor(orado a los 1otores. Las clasi*caciones de los lubricantes se reali:an atendiendo a dos as(ectos 8unda1entalesK Clasi*cación (or la viscosidad. Los aceites (ara 1otor se clasi*can en di8erentes grados de viscosidad ;ue de*nen su utili:ación seg9n la te1(eratura a la ;ue se encuentra el 1otor. La clasi*cación 1ás i1(ortante es la =5$. Clasi*cación (or las condiciones de servicio. Los aceites se clasi*can (or las di8erentes condiciones de servicio ;ue tienen ;ue so(ortar en el 1otor seg9n el ti(o o las caracter)sticas t-cnicas del 1is1o. $l aceite se so1ete a estas condiciones en laboratorio o reali:ando (ruebas sobre los 1otores en banco. Las clasi*caciones 1ás i1(ortantes sonK 5PI65C$56MILIT5R$= 65BRIC52T$= D$ $CLO=. Todas las clasi*caciones se van actuali:ando (eriódica1ente (ara cubrir las necesidades de 8unciona1iento de los nuevos 1otores y cu1(lir con las 9lti1as nor1as sobre conta1inación. N#/% A.P.I. >A)/"%' P)(/#+)& I'!((&()?
$l nivel de calidad 5.P.I. viene re(resentado (or un código general1ente 8or1ado (or dos letrasK - La (ri1era designa el ti(o de 1otor @=U gasolina y CU DieselA. - La segunda designa el nivel de calidad $7isten + ti(os de clasi*caciónK - Clasi*cación 5PI Trans1isión - Clasi*cación 5PI Motor 'asolina - Clasi*cación 5PI Motor Diesel
ACEITES MOTORES GASOLINA =5 52T$= "40! =B "40!E"4#! =C "4#!E"4%! =D "4#0E"4%! =$ "4%"E"43! = "43"E"43% =' "433E"44 = "44+E"44#
ACEITES MOTORES DIESEL C5 52T$= "40! CB "40!E"4 CC "40E"40 CD/CD II "400E"43% C$ "43%E"44 C/CE "44E"44 CE "44E"44 C'E "440E!!
=V "44%E!!! CE !!" =L !!" WW U Tie1(os Tabla 0. Clasi*cación de aceites lubricantes de acuerdo a 5PI $n $stados nidos suele usarse la gravedad 5PI. $sta es una escala arbitraria ;ue e7(resa la gravedad o densidad del aceite6 1edida en grados 5PI.
La te1(eratura estándar (ara el agua y el aceite es de #!. $n otros (a)ses la te1(eratura es de "0C @04A (ara el aceite y C (ara el agua6 si bien en algunos casos so utili:an "0C (ara el agua y el aceite.
igura ". Clasi*cación de aceites lubricantes de acuerdo a su densidad Los crudos se clasi*can6 seg9n la gravedad 5PI6 (or la siguiente escalaK $7tra (esados X 464 Pesados "! E ".4 Medianos 6! E 464 Livianos +! N +464 Condensados Y ! N#/%! ACEA #(#/
Clasi*cación 5PI es i1(ortante sobre todo (ara los 1otores a1ericanos. Los 1otores de origen euro(eo e7igen otros criterios. Las nor1as 5C$5 están divididas en tres gru(osK 5 (ara los 1otores a gasolina
B (ara los 1otores diesel turis1o $ (ara los 1otores diesel ve?)culos utilitarios y ca1iones Cada gru(o (osee varios niveles de calidad indicados (or una ci8ra @"6 6+6...A6 seguida de las dos 9lti1as ci8ras del ao de introducción de la versión 1ás reciente. Para los 1otores a gasolina e7isten las siguientes nor1asK 5"E4#K aceites ;ue econo1i:an energ)a. 5E4#K aceites (ara uso nor1al 5+E4#K aceite (ara uso severo. N#/% SAE
La clasi*cación =5$ 8ue creada (or la =ociety o8 5uto1otive $ngineers @=ociedad 2ortea1ericana de Ingenieros del 5uto1óvilA. $sta clasi*cación to1a co1o re8erencia la viscosidad del aceite lubricante en 8unción de la te1(eratura a la ;ue está so1etido durante el 8unciona1iento del 1otor6 (or lo ;ue no clasi*ca los aceites (or su calidad6 (or el contenido de aditivos6 el 8unciona1iento o a(licación (ara condiciones de servicio es(eciali:ado o el ti(o de 1otor al ;ue va destinado el lubricanteK de e7(losión o Diesel. $stablece una escala nu1-rica de aceites de 1otor de "! grados =5$6 ;ue co1ien:a en el grado =5$ !6 indicativo de la 1)ni1a viscosidad de los aceites o de su 1á7i1a uide:. Con8or1e el n91ero del grado va au1entando6 la viscosidad se va ?aciendo 1ayor y el aceite es 1ás es(eso. $n la *gura se observa K
ig. División de la escala =5$
" $n el (ri1er gru(o la viscosidad se 1ide a una te1(eratura de E "3 C6 lo
;ue da una idea de su viscosidad en condiciones de arran;ue en 8r)o y está dividido en los seis grados =5$ siguientesK =5$ !Z6 =5$ 0Z6 =5$ "!Z6 =5$ "0Z6 =5$ !Z6 y =5$ 0Z. La letra Z es distintiva de los aceites ;ue se utili:an en invierno y (roviene del ingl-s @ZinterA. $stos grados indican la te1(eratura 1)ni1a de utili:ación del aceite conservando su viscosidad (ara circular bien (or las tuber)as y llegar a los lugares de engrase con ra(ide: y a la (resión adecuada6 8acilitando el arran;ue en 8r)o. Por e&e1(loK un aceite clasi*cado =5$ "!Z6 (er1ite un arran;ue rá(ido en 8r)o del 1otor ?asta te1(eraturas 1)ni1as de E! C. $l aceite =5$ "0Z nos garanti:a el arran;ue rá(ido del 1otor en 8r)o ?asta te1(eratura 1)ni1as de E"0 C.
$n el segundo gru(o la viscosidad se 1ide a una te1(eratura de "!! C6 lo ;ue da idea de la uide: del aceite cuando el 1otor se encuentra 8uncionando en caliente. $n este gru(o se establecen cuatro grados =5$ co1o sonK =5$ !6 =5$ +!6 =5$ ! y =5$ 0!. Los 1otores 1odernos son cada ve: 1ás rá(idos y están construidos con 1enor tolerancia de 1onta&e entre las (ie:as6 lo ;ue re;uiere la utili:ación de aceites de ba&o grado =5$6 con la uide: su*ciente (ara circular libre1ente y ;ue 8or1en (el)culas de es(esor 1ás *no 1anteniendo el grado de lubricación. Debido a esto6 los 8abricantes cada ve: reco1iendan aceites 1ultigrados de ba&a viscosidad co1o son los aceites =5$ 0ZE+! y =5$ "!ZE!. CLASIFICACIÓN POR VISCOSIDAD SAE GRADOS SAE
TEMPERATURA MÍNIMA DE UTILI@ACIÓN
VISCOSIDAD VISCOSIDAD A 1 CINEMTICA C "S( 1 C
!Z
E +! C
+63
0Z
E 0 C
+63
"! Z
E ! C
6"
"0 Z
E "0 C
06#
! Z
E "! C
06#
0 Z
E 0 C
46+
!
06# N 46+
luido
+!
46+ N "60
=e1iuido
!
"60 N "#6+
=e1iuido
0!
"#6+ N "64
$s(eso
Tabla#. Clasi*cación de aceite lubricantes de acuerdo =5$
A")()! #'#*/%$#
=i considera1os cada uno de los grados =5$ de*nidos anterior1ente de 8or1a individual6 obtene1os los deno1inados aceites 1onogrado ya ;ue se designan (or un solo grado de viscosidad6 ;ue (uede ser de invierno o de verano6 e indica los 1árgenes de te1(eratura dentro de los cuales6 este aceite tiene un buen co1(orta1iento. Los aceites 1onogrado son a(ro(iados (ara su uso en :onas so1etidas a (ocos ca1bios de te1(eratura a1biente a lo largo del ao. =i e7isten ca1bios i1(ortantes de invierno a verano6 es necesario utili:ar aceites de un grado =5$ ba&o (ara el invierno @=5$ "! ZA y otro aceite de grado =5$ alto6 (ara utili:ar en verano @=5$ !A. $ntre los aceites 1onogrado se encuentran los siguientesK SAE . sado (ara 1otores de traba&o (esado y en tie1(o de 1uc?o calor @veranoA. SAE 3. =irve (ara 1otores de auto1óviles en cli1as cálidos. SAE 2. $1(leado en cli1as te1(lados o en lugares con te1(eraturas in8eriores a ! C6 antigua1ente se utili:aba (ara el roda&e de 1otores nuevos. 5ctual1ente no se reco1ienda su uso. SAE 1. $1(leado en cli1as con te1(eraturas 1enores a ! C. Los aceites 1onogrado no son solicitados actual1ente (or ning9n 8abricante de ve?)culos6 dado lo li1itado de su 8unciona1iento a di8erentes te1(eraturas. =ola1ente son utili:ados en situaciones es(eciales co1o (or e&e1(lo 1otores con (roble1as de co1(resión6 etc. •
• •
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A")() &+(*/%$#
Cuando e7isten ca1bios i1(ortantes en la te1(eratura a1biente de una :ona o de un (a)s6 se (ueden utili:ar ta1bi-n aceites 1ultigrados6 de 8or1a ;ue6 con la utili:ación de un solo aceite6 se cubre el engrase del 1otor durante todo el ao. $stos aceites6 se 8or1ulan (ara 1antener estable la viscosidad 8rente a los ca1bios de te1(eratura y cu1(lir con los re;ueri1ientos de 1ás de un grado de esta clasi*cación (or lo ;ue se (ueden utili:ar en un rango de te1(eraturas 1ás a1(lio ;ue los aceites 1onogrado. $stos aceites se identi*can (or dos grados =5$6 (ertenecientes uno a cada gru(o de los 1encionados anterior1ente6 co1o (or e&e1(loK =5$ "!Z!. $sto indica ;ue este aceite se co1(orta co1o un =5$ "!Z cuando el 1otor se encuentra a ba&as te1(eraturas6 1anteniendo la uide: adecuada y 8avoreciendo el arran;ue en 8r)o del 1otor6 y co1o un =5$ !6 1ás es(eso6 cuando el aceite del 1otor se encuentra entre #! y 30 C durante el 8unciona1iento del 1otor. 5s) (ara una 1ayor (rotección en 8r)o6 se deberá recurrir a un aceite ;ue tenga el (ri1er n91ero lo 1ás ba&o (osible y (ara obtener 1ayor grado de (rotección en caliente6 se deberá incor(orar un aceite ;ue (osea un elevado n91ero (ara el segundo.
ig+. Caracter)sticas de aceite 1onogrado y 1ultigrado +.% ,$ $= L5 B$2TO2IT5 S C5L $= = COMPO=ICI2 La bentonita es una arcilla de un grano 1uy *no @coloidalA del ti(o de la 1ont1orillonita6 ;ue contiene bases y ?ierro6 las ;ue le con*eren sus (ro(iedades caracter)sticas ay di8erentes ti(os de bentonita6 cada uno lleva el no1bre del res(ectivo ele1ento do1inante6 co1o el (otasio @[A6 sodio @2aA6 calcio @CaA6 y el alu1inio @5lA. Las arcillas son constituyentes esenciales de gran (arte de los suelos y sedi1entos debido a ;ue son6 en su 1ayor (arte6 (roductos *nales de la 1eteori:ación de los silicatos ;ue6 8or1ados a 1ayores (resiones y te1(eraturas6 en el 1edio e7ógeno se ?idroli:an. =on un gru(o de 1inerales6 *losilicatos en su 1ayor (arte6 cuyas (ro(iedades 8)sicoE;u)1icas de(enden de su estructura y de su ta1ao de grano6 1uy *no @in8erior a 1A. Por tanto6 el t-r1ino arcilla no sólo tiene connotaciones 1ineralógicas6 sino ta1bi-n de ta1ao de (art)cula6 en este sentido se consideran arcillas todas las 8racciones con un ta1ao de grano in8erior a 1. na bentonita es una roca co1(uesta esencial1ente (or 1inerales del gru(o de las es1ectitas6 inde(endiente1ente de cual;uier connotación gen-tica. $l t-r1ino 8uller\eart?6 ta1bi-n conocidas en es(aol co1o tierras de batán6 los ingleses lo usan (ara deno1inar a arcillas constituidas 8unda1ental1ente (or 1ont1orillonita con Calcio co1o catión de ca1bio6 1ientras ;ue los a1ericanos se lo dan a arcillas (aligorsH)ticas. 5 las bentonitas cálcicas ;ue los ingleses deno1inan 8uller\eart? los a1ericanos las lla1an bentonitas no ?inc?ables.
$l (rinci(al 1ineral es la 1ont1orillonita] (ero la beidelita6 la sa(onita y tal ve: la nontronita (ueden ser el 1ineral arcilloso 1ás i1(ortante en algunos yaci1ientos de bentonita. 5 1enudo están (resentes (e;ueas cantidades de caolinita6 ácido sil)cico ?idratado6 ceni:as volcánicas no desco1(uestas6 carbonato de calcio y arena. +.3 TIPO= D$ B$2TO2IT5 =e distinguen dos clases de bentonitas seg9n las (ro(iedades 8)sicas y la susce(tibilidad a la activación con ácidosK ".E $l ti(o Zyo1ing @bentonita sódicaA =e caracteri:a (or la ca(acidad (ara ?inc?arse es(ontánea1ente en el agua ?asta ad;uirir un volu1en 3 a "0 veces 1ayor ;ue su volu1en en el aire seco. $sta arcilla es di8)cil de activar con ácidos y el (roducto activado tiene un rendi1iento relativa1ente ba&o co1o decolorante. $n la actualidad se e1(lean grandes cantidades de esta bentonita en la (er8oración de (o:os (etroleros y en la 8abricación de (re(arados (ara arena de 1oldeo en las 8undiciones. .E $l ti(o subEbentonita @Bentonita CálcicaA =e caracteri:a (or la ra(ide: de deslei1iento y el (oco ?inc?a1iento en agua. Las (osiciones de ca1bio de base suelen estar ocu(adas (or iones de calcio y 1agnesio. $sta bentonita se activa 8ácil1ente con ácidos (ara (roducir adsorbentes 1uy e*caces. +.E Bentonita Potásica. Ta1bi-n conocido co1o bentonita o (otasa [Ebentonita6 la bentonita (otásica es una arcilla illita rica en (otasio 8or1ado a (artir de la alteración de ceni:as volcánicas. +.4 PROPI$D5D$= D$ L5 B$2TO2IT5 Desde el (unto de vista industrial6 la 1ayor (arte de las a(licaciones no re;uieren es(eci*caciones estrictas en cuanto a co1(osición ;u)1ica @co1(osición de las ca(as tetra-drica y octa-dricaA. =in e1bargo6 tienen i1(ortancia en el co1(orta1iento de las bentonitas6 el ;ui1is1o del es(acio interla1inar y sus (ro(iedades *sico;u)1icas. P/#)$%$)! !"#6&"%!
Las i1(ortantes a(licaciones industriales de este gru(o de 1inerales radican en sus (ro(iedades 8)sicoE;u)1icas. Dic?as (ro(iedades derivan deK ^ =u e7tre1ada1ente (e;ueo ta1ao de (art)cula @in8erior a 1A ^ =u 1or8olog)a la1inar @*losilicatosA ^ Las sustituciones iso1ór*cas6 ;ue dan lugar a la a(arición de carga en las lá1inas y a la (resencia de cationes d-bil1ente ligados en el es(acio interla1inar.
Co1o consecuencia de estos 8actores6 (resentan6 (or una (arte6 un valor elevado del área su(er*cial y6 a la ve:6 la (resencia de una gran cantidad de su(er*cie activa6 con enlaces no saturados. Por ello (ueden interaccionar con 1uy diversas sustancias6 en es(ecial co1(uestos (olares. Por otra (arte6 la e7istencia de carga en las lá1inas se co1(ensa6 co1o ya se ?a citado6 con la entrada en el es(acio interla1inar de cationes d-bil1ente ligados y con estado variable de ?idratación6 ;ue (ueden ser interca1biados 8ácil1ente 1ediante la (uesta en contacto de la arcilla con una solución saturada en otros cationes6 a esta (ro(iedad se la conoce co1o ca(acidad de interca1bio catiónico y es ta1bi-n la base de 1ultitud de a(licaciones industriales. S&)/") )!)""%
Las bentonitas (oseen una elevada su(er*cie es(ec)*ca @"0!E3!! 1/gA6 1uy i1(ortante (ara ciertos usos industriales en los ;ue la interacción sólidoEuido de(ende directa1ente de esta (ro(iedad. C%%"$%$ $) I'()/"%# "%(,'"#
$s una (ro(iedad 8unda1ental de las es1ectitas. =on ca(aces de ca1biar6 8ácil1ente6 los iones *&ados en la su(er*cie e7terior de sus cristales6 en los es(acios interla1inares6 o en otros es(acios interiores de las estructuras6 (or otros e7istentes en las soluciones acuosas envolventes. H$/%(%",' ) 9'"9%)'(#
La ?idratación y des?idratación de la su(er*cie interla1inar son ta1bi-n (ro(iedades 9nicas de las es1ectitas6 y cuya i1(ortancia es crucial en los di8erentes usos industriales. 5un;ue ?idratación y des?idratación ocurren con inde(endencia del ti(o de catión de ca1bio (resente6 el grado de ?idratación s) está ligado a la naturale:a del catión interla1inar y a la carga de la lá1ina. Cuando el catión interla1inar es el 2a6 las es1ectitas tienen una gran ca(acidad de ?inc?a1iento6 (udiendo llegar a (roducirse la co1(leta disociación de cristales individuales de es1ectita6 teniendo co1o resultado un alto grado de dis(ersión y un 1á7i1o desarrollo de (ro(iedades coloidales. =i (or el contrario6 tienen Ca o Mg co1o cationes de ca1bio su ca(acidad de ?inc?a1iento será 1uc?o 1ás reducida. P+%!("$%$
Las es1ectitas son e1inente1ente (lásticas. $sta (ro(iedad se debe a ;ue el agua 8or1a una envuelta sobre las (art)culas la1inares de es1ectita (roduciendo un e8ecto lubricante ;ue 8acilita el desli:a1iento de unas (art)culas sobre otras cuando se e&erce un es8uer:o sobre ellas. La elevada (lasticidad de las es1ectitas es consecuencia de su 1or8olog)a la1inar6 e7tre1ada1ente (e;ueo ta1ao de (art)cula @elevada área su(er*cialA y alta ca(acidad de ?inc?a1iento. $n general6 cuanto 1ás
(e;ueas son las (art)culas y 1ás i1(er8ecta su estructura6 1ás (lástico es el 1aterial. +.4 =O= S 5PLIC5CIO2$= D$ L5 B$2TO2IT5 A/)'%! $) #+$)#
Las arenas de 1oldeo están co1(uestas (or arena y arcilla6 general1ente bentonita6 ;ue (ro(orciona co?esión y (lasticidad a la 1e:cla6 8acilitando su 1oldeo y dándole resistencia su*ciente (ara 1antener la 8or1a ad;uirida des(u-s de retirar el 1oldeo y 1ientras se vierte el 1aterial 8undido. L#$#! $) )/5#/%",'
5 (esar de los i1(ortantes ca1bios ;ue van su8riendo con el tie1(o las 8or1ulaciones de los lodos de (er8oración6 este sigue siendo uno de los 1ercados 1ás i1(ortantes de las bentonitas. Las bentonitas de Zyo1ing son las 1ás utili:adas (ara la (re(aración de lodos de (er8oración. P)+)(4%",'
La bentonita se ?a usado desde los aos 0! co1o agente aglutinante en la (roducción de (elets del 1aterial (revia1ente (ulveri:ado durante las tareas de se(aración y concentración. La (ro(orción de bentonita aadida es del !60 <6 en la 1ayor (arte de los casos. A!#/)'()!
La elevada su(er*cie es(ec)*ca de la bentonita6 le con*ere una gran ca(acidad de adsorción. Debido a esto se e1(lea en decoloración y clari*cación de aceites6 vinos6 sidras6 cerve:as6 etc. Tienen gran i1(ortancia en los (rocesos industriales de (uri*cación de aguas ;ue contengan di8erentes ti(os de aceites industriales y conta1inantes orgánicos. =e utili:a ade1ás co1o so(orte de (roductos ;u)1icos6 co1o (or e&e1(lo6 ?erbicidas6 (esticidas e insecticidas6 (osibilitando una distribución ?o1og-nea del (roducto tó7ico. I'*)')/% C8+
=e utili:a (ara ce1entar *suras y grietas de rocas6 absorbiendo la ?u1edad (ara i1(edir ;ue esta (rodu:ca derru1ba1iento de t9neles o e7cavaciones6 (ara i1(er1eabili:ar trinc?eras6 estabili:ación de c?arcas6 etc. A+)'(%",' %'%+
na a(licación de las bentonitas ;ue está cobrando i1(ortancia en los 9lti1os tie1(os es su utili:ación co1o ligante en la 8abricación de ali1entos
(eleti:ados (ara ani1ales. =e e1(lea en la ali1entación de (ollos6 cerdos6 (avos6 cabras6 corderos6 y ganado vacuno6 8unda1ental1ente. La bentonita tiene una doble 1isiónK act9a co1o (ro1otor del creci1iento y co1o atra(ador de to7inas. C%(<+!!
Las (ro(iedades catal)ticas de las bentonitas son resultado directo de su elevada su(er*cie es(ec)*ca y locali:ación de centros ácidos @activación ácidaA. I'$&!(/% 5%/%";&("%
Debido a ;ue no son to7icas6 ni irritantes6 y a ;ue no (ueden ser absorbidas (or el cuer(o ?u1ano se utili:an (ara la elaboración de (re(araciones tanto de uso tó(ico co1o oral. =e utili:a co1o adsorbente6 estabili:ante6 es(esante6 agente sus(ensor y co1o 1odi*cador de la viscosidad. O(/#! &!#!
Las (osibles a(licaciones de las bentonitas son tan nu1erosas ;ue es casi i1(osible citarlas todas. 5de1ás de los usos ca1(os de a(licación industrial indicados anterior1ente6 las bentonitas se utili:anK ^ $n la industria de detergentes6 co1o e1ulsionante y (or su (oder ablandador del agua6 debido a su elevada ca(acidad de interca1bio catiónico. ^ Par la 8abricación de (inturas6 grasas6 lubricantes6 (lásticos6 cos1-ticos6 se utili:an arcillas organo8)licas6 ca(aces de ?inc?ar y dis(ersarse en disolventes orgánicos6 y utili:arse6 (or lo tanto6 co1o agentes geli*cantes6 ti7otró(icos o e1ulsionantes. ^ Para desarrollar el color en leucolorantes6 en (a(eles autoco(iativos6 se utili:an bentonitas activadas con ácido. ^ $n agricultura6 (ara 1e&orar las (ro(iedades de suelos arenosos o ácidos6 as) 1is1o se utili:an es1ectitas sódicas (ara recubrir ciertos ti(os de se1illas6 de 8or1a ;ue su ta1ao au1ente6 y resulte 1ás 8ácil su distribución 1ecánica6 a la ve: ;ue se 1e&ora la ger1inación. ^ $n la obtención de 1e1branas de ós1osis inversa6 (ara la desalini:ación de aguas. ^ $n los 9lti1os aos6 ade1ás6 están co1(itiendo con otras arcillas absorbentes @se(iolita y (aligorsHitaA co1o 1ateria (ri1a (ara la 8abricación de lec?os de ani1ales. +."" 5CTI5CI2 D$ L5 B$2TO2IT5
La elevada su(er*cie es(ec)*ca de la bentonita6 le con*ere una gran ca(acidad tanto de absorción co1o de adsorción. $sta su(er*cie durante una activación se ensanc?a6 au1entando as) su ca(acidad de absorción en su :ona interla1inar en la cual se encuentran los cationes de interca1bio co1o se observa en la *gura . Debido a esto se e1(lea en decoloración y clari*cación de aceites6 vinos6 sidras6 cerve:as6 etc. Tienen gran i1(ortancia en los (rocesos industriales de (uri*cación de aguas ;ue contengan di8erentes ti(os de aceites industriales y conta1inantes orgánicos.
ig . $structura de una bentonita La activación acida es un trata1iento ;u)1ico a(licado a la arcilla el cual se lleva a cabo 1ediante un (roceso ter1oEácido6 en el ;ue se re1ueven los iones de calcio6 interca1biándolos (or los de ?idrógeno6 atacando en cierto grado la estructura reticular de s)lice y al91ina6 de(ositándose el ?idrogeno directa1ente dentro de estas lá1inas6 co1o se observa en la *gura 0. La arcilla activada as) obtenida6 (osee un alto (oder adsorbente y (or lo tanto6 un a1(lio ca1(o de a(licación co1o decolorante6 (rinci(al1ente en la industria de aceites y grasas. La base de una arcilla decolorante es la 1ont1orillonita6 la cual (osee una estructura la1inar 8or1ada (or unidades estructuralesK s)lice tetra-drica y al91ina octa-drica6 entre las cuales se encuentran la 1ol-cula de agua y los iones 1etálicos6 los ;ue son res(onsables del (oder de e7(ansión de la arcilla. La (resencia de otros iones 1etálicos de*ne las (ro(iedades de la arcilla6 co1o la ca(acidad de ca(tación de agua dentro de su estructura. Para la 8abricación de bentonita activada6 se e1(lea una 1ont1orillonita cálcica (oco e7(andible.
ig 0 . 'rá*ca @aA de una bentonita no activada y gra*ca @bA (erteneciente a una bentonita activada . MTODOS TCNICAS Y DESARROLLO EPERIMENTAL
." MGTODO= S TGC2IC5= DIGESTIÓN
na digestión se considera un (re trata1iento (ara reali:ar un análisis ;u)1ico de una 1uestra. La 1ateria orgánica es so1etida a la acción de ácidos 8uertes o álcalis 8uertes (ara reducirlos a su co1(osición ele1ental o (or lo 1enos a sustancias 1ás si1(les6 anali:ables. Digestión (or v)a ?91eda La digestión ?91eda se deno1ina6 a veces6 o7idación ?91eda o calcinación (or v)a ?91eda. =u utilidad (rinci(al es la (re(aración de las 1uestras (ara el análisis de ele1entos inorgánicos es(ec)*cos y de los tó7icos 1etálicos. Con 8recuencia6 los laboratorios de ensayos anal)ticos utili:an e7clusiva1ente la calcinación (or v)a ?91eda (ara la (re(aración de las 1uestras (ara el análisis de deter1inados ele1entos inorgánicos @(or e&e1(lo6 e6 Cu6 n6 PbA6 (uesto ;ue (odr)an tener lugar (-rdidas (or volatili:ación a lo largo de la calcinación (or v)a seca. ay varias venta&as en la utili:ación del (rocedi1iento de calcinación (or v)a ?91eda. 2or1al1ente6 los ele1entos inorgánicos (er1anecerán en disolución y tendrá lugar una (-rdida (e;uea o nula (or volatili:ación6 gracias a las te1(eraturas 1ás ba&as. $l tie1(o de o7idación es corto y e7ige una ca1(ana e7tractora de gases6 una (laca cale8actora y unas (in:as largas6 ade1ás del e;ui(o de (rotección. ESPECTROFOTOMETRO DE ABSORCIÓN ATÓMICA
La es(ectrosco(ia de absorción ató1ica es un 1-todo instru1ental de la ;u)1ica anal)tica ;ue (er1ite 1edir las concentraciones es(ec)*cas de un 1aterial en una 1e:cla y deter1inar una gran variedad de ele1entos. $sta t-cnica se utili:a (ara deter1inar la concentración de un ele1ento (articular
@el analitoA en una 1uestra y (uede deter1inar 1ás de %! ele1entos di8erentes en solución o directa1ente en 1uestras sólidas. na de las li1itaciones del 1-todo es ;ue los 1etales se anali:an individual1ente no si1ultánea1ente y (or lo general no es a(licable a no 1etales. 5 (arte ;ue la 1ayor)a de 1uestras orgánicas l);uidas y sólidas re;uieren de digestión antes del análisis $n esencia el e;ui(o de absorción ató1ica consta de tres (artesK una 8uente de radiación6 un 1edio (ara la obtención de áto1os libres y un siste1a (ara 1edir el grado de absorción de la radiación.
ig #. $s;ue1a de 8unciona1iento de un es(ectro8otó1etro de absorción ató1ica VISCOSIDAD CINEMTICA
$7isten varios e;ui(os diseados (ara la deter1inación de viscosidad6 siendo la viscosidad cine1ática de 1ayor 8acilidad de deter1inación. La viscosidad está en 8unción a la te1(eratura debido a esto se debe es(eci*car la te1(eratura a la cual se reali:a su deter1inación. $l viscos)1etro de OstJald es ;ui:ás el 1odelo ;ue 1ás se ?a utili:ado en la 1edida de viscosidades absolutas y relativas en l);uidos (uros y biológicos6 en sus 1e:clas y6 es(ecial1ente6 en uidos neJtonianos. =e basa en la ley de Poiseville ;ue (er1ite conocer la velocidad de u&o de un l);uido a trav-s de un tubo6 en 8unción de la di8erencia de (resiones ba&o las ;ue se establece el des(la:a1iento. La si1(li*cación del trata1iento nu1-rico 8acilita la e7(resión ;ue se a(lica en la 1edida e7(eri1ental. $r t-t.r
$n donde $r re(resenta la viscosidad relativa del l);uido (roble1a6 res(ecto al agua u otro l);uido6 t- y t los tie1(os de u&o del estándar y del l);uido6 res(ectiva1ente6 y r la densidad. La 8uer:a de 8ricción entre dos lá1inas contiguas de un uido es / $ 0 d1 dr 6 en donde 0 re(resenta la su(er*cie en contacto se(aradas a una
distancia dr y con gradiente de velocidad d1dr . La constante de (ro(orcionalidad6 $6 (osee unas di1ensiones de @1asaA @longitudA E"@tie1(oAE". =u unidad en el siste1a =I es Hg.1 E"sE". $n el siste1a C'= se lla1a poise y es igual a una d-ci1a (arte de la unidad =I. $l viscos)1etro de OstJald es de vidrio. Posee un ensanc?a1iento en 8or1a de a1(olla (rovista de sendos enrases6 conectado a un tubo ca(ilar vertical ;ue se une a un segundo ensanc?a1iento destinado a la colocación de la 1uestra en una (ri1era o(eración6 y del agua o l);uido de re8erencia en otra o(eración co1(le1entaria. $l con&unto se introduce en un bao ter1ostático (ara *&ar la te1(eratura con (recisión. $s indis(ensable la concreción de este valor6 (or;ue la 1agnitud de la 1iscosidad6 o de su inverso la 2uide3 6 son alta1ente de(endientes de la te1(eratura6 co1o 8ue de1ostrado (or 5rr?enius6 y anterior1ente (or el es(aol V. de 'u:1án Carrancio @"4"+A. La de(endencia se e7(resa co1oK $ A e4p5671is89
$n donde 671is re(resenta la barrera de energ)a ;ue se (recisa vencer (ara ;ue se (rodu:ca un u&o ele1ental. La 8uer:a 1otora ;ue (er1ite el 1ovi1iento del uido en un viscos)1etro de ostJald es la gravedad.
ig %. viscos)1etros OstJald en baos ter1ostático GRAVEDAD ESPECÍFICA –DENSIMETRO
$l dens)1etro es en esencia6 un otador de vidrio con un lastre de 1ercurio en su (arte in8erior @;ue le ?ace su1ergirse (arcial1ente en el l);uidoA y un e7tre1o graduado directa1ente en unidades en densidad. $l nivel del l);uido 1arca sobre la escala el valor de su densidad. $s un sencillo a(arato ;ue se basa en el (rinci(io de 5r;u)1edes6 ;ue a*r1a ;ue todo cuer(o su1ergido en un uido e7(eri1enta un e1(u&e vertical y ?acia arriba igual al (eso de uido desalo&ado. Por lo tanto 1idiendo alturas su1ergidas (ueden deter1inarse densidades. MTODO COPA ABIERTA DE CLEVELAND – PUNTO DE IGNICION Y COMBUSTIÓN
$l 1-todo de*ne la deter1inación de los Puntos de Ina1ación y Co1bustión (or 1edio de la co(a abierta de Cleveland6 (ara (roductos del (etróleo y otros l);uidos6 e7ce(to aceites co1bustibles y 1ateriales ;ue tienen un (unto de ina1ación (or deba&o de %4_C deter1inado (or 1edio de este 1-todo de ensayo. $l ensayador abierto de Cleveland consiste en una co(a de ensayo6 una (laca de calenta1iento6 un a(licador a la lla1a de (rueba6 un calentador6 un ter1ó1etro con so(orte y un so(orte de la (laca de calenta1iento. CENI@AS
$n este 1-todo toda la 1ateria orgánica se o7ida en ausencia de a1a a una te1(eratura ;ue uct9a entre los 00! E#!!_C] el 1aterial inorgánico ;ue no se volatili:a a esta te1(eratura se conoce co1o ceni:a. La deter1inación en seco es el 1-todo 1ás co19n (ara deter1inar la cantidad total de 1inerales y este 1-todo se basa en la desco1(osición de la 1ateria orgánica ;uedando sola1ente 1ateria inorgánica en la 1uestra6 este 1-todo es e*ciente ya ;ue deter1ina tanto ceni:as solubles en agua6 insolubles y solubles en 1edio ácido. Por otro lado la deter1inación ?91eda se basa en la desco1(osición de la 1ateria orgánica en 1edio ácido (or lo ;ue la 1ateria inorgánica (uede ser deter1inada (or gravi1etr)a de las sales ;ue (reci(iten6 y ta1bi-n (or alg9n otro 1-todo anal)tico (ara las sales ;ue (er1ane:can en disolución acuosa o ácida. Para la deter1inación ?91eda se dan ceni:as alcalinas6 ácidas y neutras y esto se basa en el ti(o de anión o catión ya sea 1etálico o co1(le&o de tal suerte ;ue ?ay ceni:as. CALORIMETRÍA DIFERENCIAL DE BARRIDO DSC
$n la t-cnica e7(eri1ental de Calori1etr)a Di8erencial de Barrido @D=C diferentia scanning caorimetr# A se dis(one de dos cá(sulas. na de ellas contiene la 1uestra a anali:ar y la otra está general1ente vac)a y es lla1ada cá(sula de re8erencia. =e usan cale8actores individuales (ara cada cá(sula y un siste1a de control co1(rueba si se (roducen di8erencias de te1(eratura entre la 1uestra y la re8erencia. =i se detecta cual;uier di8erencia6 los cale8actores individuales se corregirán de tal 1anera ;ue la te1(eratura se 1antendrá igual en a1bas cá(sulas. $s decir6 cuando tiene lugar un (roceso e7ot-r1ico o
endot-r1ico6 el instru1ento co1(ensa la energ)a necesaria (ara 1antener la 1is1a te1(eratura en a1bas cá(sulas. Co1o regla general6 (uede decirse ;ue todas las trans8or1aciones o reacciones donde se (roduce un ca1bio de energ)a6 (ueden 1edirse (or D=C. Los resultados obtenidos son ter1ogra1as en los ;ue se gra*ca la co1(ensación de energ)a en el e&e de las ordenadas y la te1(eratura a la cual ocurren esas co1(ensaciones en el e&e de las abscisas.
ig 3. Ter1ogra1a u&o de calor vs te1(eratura TERMOGRAVIMETRÍA
$l análisis ter1ogravi1-trico es un registro6 de 1anera continua6 de la 1asa de una 1uestra @en at1ós8era controladaA6 o bien en 8unción de la te1(eratura6 o bien en 8unción del tie1(o. $stos se reali:an gracias a una ter1obalan:a de alta (recisión y a 1enudo los resultados obtenidos son (rocesados y ordenados (or una co1(utadora utili:ando un so8tJare. $l análisis consistirá en un registro de (untos6 a una te1(eratura una 1asa deter1inada6 la te1(eratura ira au1entando de 1anera gradual. Los (untos registrados se gra*can y se (ueden observar :onas de (-rdida de 1asa. Dic?as gra*cas se deno1inan ter1ogra1as6 en el e&e de las abscisas esta la te1(eratura y el e&e de las ordenadas las (-rdidas de 1asa (orcentual.
ig 4. Ter1ogra1a convencional en 8unción de te1(eratura
ig "!.Ter1ogra1a convencional en 8unción del tie1(o DIFRACTOMETRO DE RAYOS
La di8racción de rayos F es una t-cnica e7(eri1ental (ara el estudio y análisis de 1ateriales6 basada en el 8enó1eno de di8racción de los rayos F (or sólidos en estado cristalino. $sta t-cnica se basa en ?acer incidir un ?a: de rayosE7 sobre un 1onocristal de alg9n co1(uesto ;u)1ico. $n un 1onocristal los áto1os están dis(uestos
de 8or1a (eriódica en las tres di1ensiones del es(acio y6 cuando un ?a: de rayosE7 incide sobre ellos6 act9an co1o 8uentes secundarias y reEe1iten los rayosE7 en todas direcciones. La di8erencia de ca1inos ó(ticos recorridos (or los rayosE7 da lugar a 8enó1enos de inter8erencia y el resultado *nal es ;ue el rayo incidente se se(ara en rayos di8ractados. Con un detector de rayosE7 se 1ide la dirección en la ;ue ?an salido los rayos di8ractados y su intensidad6 (ero se (ierde la in8or1ación sobre su 8ase. n trata1iento 1ate1ático co1(le&o de los datos 1edidos6 reali:ado con ordenador6 (er1ite reconstruir la i1agen del 1onocristal. $7isten tres 1-todos (ara 1edir la di8racción de rayos FK el 1-todo de Laue6 el 1-todo de rotación y el 1-todo de (olvo.
ig"". $s;ue1a de 8unciona1iento de un di8racto1etro de rayos 7 . PROC$DIMI$2TO $FP$RIM$2T5L E E E
DIGESTIÓN CIDA =e (esaron a(ro7i1ada1ente !60g6 en la balan:a anal)tica6 de aceite sucio en un vaso (reci(itado. =e vertieron +! 1L de ácido n)trico concentrado al vaso con la 1uestra de aceite y se lo ta(ó con un vidrio de relo&6 (ara evitar sal(icaduras indeseables y (ara reducir la (erdida de 1uestra (or eva(oración. =e llevó el vaso a calenta1iento a te1(eratura 1edia6 ?asta casi se;uedad. $n este (aso se (udo observar el des(rendi1iento inicial de va(ores
naran&as ;ue corres(onder)a al NO2 .Con el (asar del tie1(o solo se observaron va(ores incoloros6 y la solución to1a un color negro debido a los co1(uestos orgánicos re1anentes.
ig ". Digestión ácida de aceite E
E E E
na ve: *nali:ada la digestión se (rocedió a *ltrar la 1uestra con ayuda de agua destilada caliente6 recibiendo el *ltrado en un 1atra: a8orado de 0! 1L y se a8oró con agua destilada.
ig "+. iltrado (osterior a la digestión =e (rosiguió de la 1is1a 1anera con el ácido (erclórico6 esta ve: agregando "0 1L de este y con el ácido n)trico/(erclórico6 aadiendo +!1L y "! 1L res(ectiva1ente. Cada una de los a8oros se lo diluyó a "K0! 1L con un 1icro (i(eta (ara reducir al 1)ni1o el error6 y as) obtener una 1e&or lectura ;ue est- en el rango en el es(ectro8otó1etro de absorción ató1ica. Pri1ero se obtuvo la curva de calibración en el e;ui(o de absorción ató1ica (ara el ele1ento a leer @se leyeron cuatro 1etalesK e6 Cu6 n y PbA6 y (osterior1ente se reali:ó las res(ectivas lecturas de las diluciones (re(aradas.
ig ". Obtención de la curva de calibración del Pb en el es(ectro8otó1etro de 55
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=e anali:aron los resultados obtenidos de las tres digestiones y se seleccionó la ;ue (er1itió la 1ás alta lectura de concentración de 1etales (esados @e6 Cu6 n6 PbA. Con el 1-todo de digestión seleccionado se re(itieron los anteriores (asos (ara las 1uestras de aceite clari*cado con bentonita no activada@ ("6(+6(A y bentonita activada con Cl a di8erentes concentraciones @M"E26M"E+26M"E026M+E26M+E+26M+E026ME26ME +26ME02A Des(u-s de anali:ar los resultados del es(ectro8otó1etro de las 1uestras de aceite recu(erado6 se seleccionó la ;ue (resentó 1enor concentración de 1etales (esados6 usando as) (osterior1ente6 el 1-todo de recu(eración y clari*cación a(licada a dic?a 1uestra.
ig "0. lu&ogra1a re(resentativo de la digestión HN O3 / HClO E E
ACTIVACIÓN DE LA BENTONITA La 1uestra de bentonita (ro(orcionada se trituró con un 1artillo. Des(u-s6 (ara obtener un ta1ao 1enor se 1olió en un 1ortero.
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ig "#. Molienda de bentonita en un 1ortero na ve: 1olido *na1ente todo6 se lo ?i:o (asar a trav-s de una cernidora de 0! 1. =e (re(aró 0! 1L de ácido clor?)drico 02 a (artir del co1ercial. =e (esaron 0 g de la bentonita ta1i:ada. =e (re(aró el e;ui(o de activación ;ue consist)a en un ter1o agitador con su (astilla6 un balón6 un ter1ó1etro y un e;ui(o de reu&o. =e colocó en el balón (ri1ero la bentonita (esada y des(u-s el ácido (ara ;ue ?aya una 8ácil disolución de la bentonita y no ;ueden restos en las (aredes del balón. =e llevó a calenta1iento en el ter1o agitador y se (rogra1ó una agitación 1edia continua.
ig "%. 5ctivación ácidaEt-r1ica de la bentonita con Cl 02 =e es(eró ;ue la te1(eratura llegue a 4!C y a (artir de ese 1o1ento se contaron .0?6 controlando sie1(re ;ue no sobre(ase los 40C6 (ara *nali:ar el (roceso. =e ar1ó el e;ui(o de *ltración6 co1(uesto (or un e1budo buc?ner6 un Hitasato6 dos (a(eles *ltro @(ara reducir (erdidas (or tras(asoA6 una bo1ba de vac)o y agua caliente.
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ig "3. $;ui(o de *ltración al vac)o na ve: trascurrida las .0 ? se (rosiguió a la *ltración en caliente de la bentonita. =e en&uagó varias veces la bentonita con agua caliente (ara eli1inar los cloruros6 as) es ;ue antes del en&uague esta ten)a un color a1arillento6 y des(u-s de so1eterla al lavado con agua se tornó blan;uecina.
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ig "4. Bentonita libre de cloruros y bentonita con re1anentes de cloruros @a1arillaA =e la colocó en un vidrio de relo& y se la llevó a la estu8a a #!C (or "# ?oras. =e 1olió nueva1ente en un 1ortero y se ta1i:ó en un ta1i: a 0!1.
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ig !. Ta1i:ado de bentonita activada Posterior1ente se lo calcinó en la 1ua a !!C (or un tie1(o de +?6 obteniendo la bentonita activada lista (ara su uso. =e siguió de la 1is1a 1anera ?asta tener a(ro7i1ada1ente "!!g de bentonita activada.
ig ". Muestras de bentonita activada ta1i:ada
ig . lu&ogra1a re(resentativo de la activación de la bentonita E E E
CLARIFICACIÓN DEL ACEITE =e trató un aceite sucio ;ue ?ab)a sido (revia1ente so1etido a un trata1iento ácido6 (or lo cual se tuvo ;ue neutrali:arlo. =e to1aron 0! 1L de aceite Qácido> y lo llevó a calenta1iento suave ?asta alcan:ar una te1(eratura de "%!C. Tratando de 1antener la te1(eratura constante6 (oco a (oco se vertieron a(ro7i1ada1ente +0g de cal durante unos "0 1in6 ?asta obtener un ( neutro6 ;ue 8ue controlado con (a(el ( 1etro.
ig +. 5ceite en (roceso de neutrali:ación con cal E
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Posterior1ente se retiró de la ?ornilla y se de&ó re(osar un tie1(o ?asta ;ue la cal se asiente y (ueda ser se(arada 1anual1ente.
ig . 5ceite neutrali:ado con cal na ve: obtenido el aceite neutro6 se (rosiguió con su res(ectiva clari*cación. =e usó una relación !<(/v de bentonita6 (or lo tanto se (esaron "! g de bentonita activada y se 1idieron 0! 1L de aceite neutro. $n un vaso (reci(itado se vertió el aceite y se lo llevó a calenta1iento ?asta "%!C 5 te1(eratura constante se colocó lenta1ente la bentonita con agitación (or (eriodos cortos con la ayuda de una varilla de vidrio6 durante un (eriodo de +! 1in.
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ig 0. 5ceite en (roceso de clari*cación con bentonita activada na ve: trascurrido ese tie1(o se lo sacó de la ?ornilla y se de&ó en re(oso durante una noc?e (ara (er1itir el asenta1iento de la bentonita y 8acilitar su *ltrado. =e *ltró en una centri8uga 6 ;ue (er1itió una 1e&or se(aración6 el tie1(o su*ciente (ara ;ue se se(are la 1ayor cantidad (osible de aceite
ig #. Centri8ugación del aceite clari*cado inal1ente se obtuvo el aceite recu(erado y clari*cado &unto con la bentonita recu(erada6 la cual (resentaba un color negro.
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ig %. 5ceite recu(erado = 5ceite sucio =e (rosiguió de la 1is1a 1anera ?asta obtener a(ro7i1ada1ente !! 1L de aceite clari*cado (ara (oder reali:ar las (ruebas corres(ondientes6 al igual ;ue con la bentonita no activada6 activada y recu(erada.
5C$IT$ CL5RIIC5DO
ig 3. lu&ogra1a re(resentativo de la clari*cación de aceite sucio PRUEBAS FISICAS Y QUÍMICAS 'R5$D5D $=P$CIIC5
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=e vertieron en una (robeta a(ro7i1ada1ente 3! 1L de aceite recu(erado y se registró su te1(eratura. =e introdu&o el dens)1etro y se es(eró a ;ue se estabilice6 (ara des(u-s ?acer la lectura corres(ondiente.
ig 4. Medición de la gravedad es(eci*ca con un dens)1etro Cabe recalcar ;ue (ara este caso6 al no ser un l);uido trans(arente6 la 1anera correcta de reali:ar la lectura es co1o en la ig.
ig +!. Manera correcta de reali:ar la lectura de gravedad es(ec)*ca en un dens)1etro P2TO D$ I2L5M5CI2 S COMB=TI2 POR M$DIO D$L 5=O
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5BI$RTO CL$$L52D =e lavó y secó cuidadosa1ente el vaso Cleveland. =e (re(aró el e;ui(o a usar6 co1(uesto (or un so(orte6 (in:as (ara el ter1ó1etro6 un ter1ó1etro de !!C6 una ?ornilla6 el vaso Cleveland6 una (in:a 1etálica y 8ós8oro. =e llenó ` (artes del vaso con aceite y se lo llevó a la ?ornilla. Cuando se llegó a los "0!C se encendió un 8ós8oro y con ayuda de la (in:a se lo acercó a los va(ores ;ue des(rend)a el aceite 6 (rosiguiendo de esta 1anera cada 0 C (ara ver en ;u- 1o1ento se (odr)a observar una lla1a ;ue (erdure (or 0s6 registrando esta co1o la te1(eratura de co1bustión.
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ig +". Deter1inación de la te1(eratura de co1bustión con vaso abierto de Cleveland La te1(eratura de ina1ación (or teor)a resulta ser +0C 1enor a la de co1bustión. I=CO=ID5D
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=e seleccionó el viscos)1etro de OstJald 2"36 to1ando en cuenta ;ue el tie1(o de u&o no debe ser ni 1uy (e;ueo6 ni 1uy grande6 (re8erible1ente 1enor a !! s. =e cargó el viscos)1etro de aceite succionando con una 1anguera6 (or el lado 1ás delgado6 ?asta a(ro7i1ada1ente 0 11 (or enci1a del a8oro. =e de&ó el viscos)1etro (or un tie1(o en el bao de glicerina a !C6 ?asta ;ue se llegue a un e;uilibrio t-r1ico6 y (osterior1ente se 1idió el tie1(o ;ue tarde el aceite en (asar de un a8oro a otro.
ig +. Deter1inación de viscosidad cine1ática con un viscos)1etro de OstJald
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E E
E
=e re(itió el (roceso ?asta obtener + datos de tie1(o. Con la constante del viscos)1etro y el tie1(o (ro1edio se (udo ?ablar la viscosidad cine1ática del aceite. Re(itiendo los (asos anteriores se ?alló la viscosidad cine1ática a "!!C6 1odi*cando la te1(eratura del bao de glicerina. PORC$2T5V$ D$ C$2I5= Pri1ero se li1(ió el crisol a utili:ar con un (oco de ácido reciclado y llevándolo a la ?ornilla (or un corto tie1(o =e llevó el crisol a la 1ua (or %%0C durante "! 1in6 (ara estabili:arlo. =e (esa el crisol una ve: ;ue este 8rio y se registra su (eso. $n el crisol se (esaron a(ro7i1ada1ente !.0 g de aceite clari*cado. =e llevó a la ?ornilla el crisol 6 ?asta ;ue se enciendan y ter1inen los va(ores de color naran&a =e (rosiguió con la 1inerali:ación6 ;ue consiste en agregar "! gotas de ácido sul89rico concentrado y llevarlo nueva1ente a la ?ornilla ?asta ;ue ya no ?aya 1ás (resencia de ácido. inali:ando este (aso se observó ;ue los residuos eran de un color 1arrón ro&i:o. Des(u-s se llevó a la 1ua (or +! 1in a %%0C. na ve: 8uera de la 1ua se re(itió la 1inerali:ación @;ue esta ve: (resentaba va(ores incoloros y escasos residuos negrosA y la calcinación.
ig ++. =egunda 1inerali:ación inal1ente se (esó6 siendo este (eso el del crisol y la 1asa de las ceni:as sul8atadas.
ig +. lu&ogra1a re(resentativo del (roceso de deter1inación del (orcenta&e de ceni:as D=C
E E
La bentonita recu(erada se calcinó a !!C (or ?6 seleccionando (osterior1ente las 1uestras 1ás re(resentativas. Los tres ti(os de bentonita6 no activada6 activada y recu(erada6 se 1olieron y se (asaron (or un ta1i: de 0! 1.
F gFi
E
ig +0. Muestras de bentonita no activada6 activada y recu(erada =e llevaron las tres 1uestras a la estu8a cada una en un vidrio de relo& 6a !! C (or 0?6 y una ve: transcurrido el tie1(o se lo retira (ara (onerlo in1ediata1ente en el desecador 6 evitando se esta 1anera la
E
E E
(osibilidad ;ue absorba ?u1edad6 ya ;ue esta es (er&udicial (ara el e;ui(o ;ue se va a usar. Posterior1ente se reali:aron unas (astillas (ara las tres 1uestras6 con ayuda de una (rensa6 y una (e;uea (arte de cada una se cargaron en las ca(sulas de alu1inio @en tie1(os se(aradosA.
ig +#. Calor)1etro di8erencial de barrido Por 1edio de un so8tJare se (uso en 8unciona1iento el e;ui(o6 (rogra1ando un ascenso de te1(eratura ?asta "!!!C y registrando la 1asa inicial de la 1uestra. =e recaudaron los datos necesarios (ara (oder obtener las grá*cas de D=C y T' (ara su (osterior análisis y co1(aración. R5SO= F
E
E
=e reali:aron @en tie1(os se(aradosA (astillas (ara las tres 1uestras6 de acuerdo al 1olde del di8racto1etro de rayos 7.
ig +%. Reali:ación de (astillas (ara el di8racto1etro de rayos 7 Por 1edio de un so8tJare se (uso en 8unciona1iento el e;ui(o6 de*niendo el ángulo de di8racción.
E E
ig +3. $;ui(o de di8racción de rayos 7 =e recaudaron los datos necesarios (ara (oder obtener los di8ractogra1as (ara su (osterior análisis y co1(aración con los estándares dis(onibles en el so8tJare Matc?. La co1(aración con los estándares se la reali:ó (ara cada una de las 1uestras6 (ara (oder identi*car su (osible co1(osición y co1(ararlas. =e to1aron en cuenta los (icos trascendentales de los di8ractogra1as @1ás altosA y se a(robó un co1(uesto si tres (icos de este coincid)an con el obtenido de la (ráctica.
K. DATOS CLCULOS Y RESULTADOS DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS
Los siguientes datos de 1asa inicial y lecturas en el es(ectro8otó1etro de absorción ató1ica corres(onden a los del aceite sucio6 tratado (or di8erentes digestionesK
Digestión conK
c. 2)trico c. Perclórico c. 2)trico/(erclórico
Pb
Cu
n
e
[ mg / L ]
[ mg / L ]
[ mg / L ]
[ mg / L ]
!60 !60!"4
!6+!4 !6%
!6"! !6"0%
!60 !6"
"6%+# 6#+
!60"+0
!6!
!6"#+
!60"
60+#
maceite [ g ]
Para el cálculo de concentración6 e7(resado en ((16 se utili:ó esta igualdad (ara cada uno de los datosK
C =
Conc.∗ soluci!n maceite
=iendoK [ ""m o mg / #g ]
CK concentración del 1etal en el aceite Conc.
K Concentración le)da (or el es(ectro8otó1etro de absorción
ató1ica [ mg / L ] soluci!n maceite
K olu1en al cual se a8oró la digestión
[ mL ]
K Masa inicial de aceite ;ue se so1etió a digestión
[g]
Los resultados 8ueron los siguientesK Pb Cu n e Digestión conK [ ""m ! mg / [ ""m ! mg / #g ] [ ""m ! mg / #g ] [ ""m ! mg / #g ]
c. 2)trico c. Perclórico c. 2)trico/(erclórico
4604%% #6!#0
"06#"+! "!6+#!#
"06#3 43#604
64""4 "%643
+6+#4!
"063%
"!4%630%3
+463%
Pode1os observar ;ue los valores 1ás altos corres(onden a los de la digestión con ácido n)trico6 (or lo cual es el 1-todo seleccionado (ara tratar las siguientes 1uestras. $n la siguiente tabla se (uede observar las 1asas de aceites (esadas inicial1ente y sus corres(ondientes lecturas de concentración de Pb6 Cu6 n y e ;ue se registraron en el es(ectro8otó1etro de absorción ató1ica. =e traba&ó con tres 1uestras distintas de bentonita @"6+6A.=iendo ("6(+ y ( aceite clari*cado con las distintas 1uestras de bentonita @"6+6A sin activar .Las de1ás M"6M+ y M clari*cadas con las distintas 1uestras de bentonita @"6+6A activada con ácido clor?)drico a distintas concentraciones@26+2 y 02A Muestra
maceite [ g ] Pb
[ mg / L ]
(" (+ ( M"E2 M"E+2
!60"04 !60+3 !60+3 !60!"3 !60!!#
!6++ !6+#" !6+#" !6+# !6!"
Cu [ mg / L ]
!6"!3 !6!33 !6"+0 !6"3# !6"%"
n [ mg / L ]
!63! !6+! "6!!+# !6%0%4 !6##+
e [ mg / L ]
"6+!++ "6+0!4 !6%43 "6!!% !640+#
M"E02 M+E2 M+E+2 M+E02 ME2 ME+2 ME02
!60!0# !60!!+ !60"4 !60" !60"43 !60"% !60%
!6+4" !6+4% !6++4 !6 !6+" !6+0 !6#0
!6"!## !6!333 !6!%! !6!%" !6!%0 !6!#" !6!%!
!6+#0 !60%" !6+" !6#30 !6"%% !6!+ !60
!6%"+# !63+"# !6%%# !6003 !6#!3 !600+# !6#+!0
Para el cálculo de concentración6 e7(resado en ((16 se utili:ó esta igualdad (ara cada uno de los datos6 (or e&e1(lo (ara el PbK C Pb=
Conc.Pb∗ soluci!n m aceite
=iendoK C Pb
[ ""m o mg / #g ]
K Concentración del 1etal en el aceite
Conc.Pb K Concentración lecturada (or el es(ectro8otó1etro de absorción
ató1ica [ mg / L ] soluci!n maceite
K olu1en al cual se a8oró la digestión
[ mL]
K Masa inicial de aceite ;ue se so1etió a digestión
[g]
Los resultados 8ueron los siguientesK Pb Muestra (" (+ ( M"E2 M"E+2 M"E02 M+E2 M+E+2 M+E02 ME2 ME+2 ME02
[ ""m ! mg / #g ]
+"6+!0"# +604%"% +604%"% +#6#4+!" !6!0"4+%% +36###4+! +46#%#"4+ +6%%3#" +36"#!#0# +63!"!%%+ +"60%"%34 6+!+%
Cu [ ""m ! mg / #g ]
"!6#%"3 %64!+%3!!% "6#%40% "36"4443 "%6""40#% "!60"4+! 363%#%0"4 #6%03%!4 #63""#%%"# %6++00"+% #6!+#!+% #6+0"!!00
n [ ""m ! mg / #g ]
%6"%03!4+ +6%#3 406%444+# %060"3"+% #6000+% +6##"3 06#403++ 6+#!#!0 6#40##33 !6"%34"0 +46"4!"33 +3633#++
e [ ""m ! mg / #g ]
"#6+"++4 "3640"34 %#6"4+!+0 "!!6+03%!4 4060%!0 %!60#4#!+ 3+6""!"++4 %6++% 0!6"#"33 6+%!+ 0+6%%34!!+ 0%6#+0""
De acuerdo con los resultados obtenidos en la tabla anterior se observa ;ue el 1-todo de clari*cación ME02 es el 1e&or6 (or ser el ;ue (resenta concentraciones 1ás ba&as de 1etales (esados. Por tanto escoge1os ese 1-todo de clari*cación utili:ando la bentonita y ácido clor?)drico 02. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS VISCOSIDAD
5 TU!C se obtuvieron los siguientes tie1(os de escurri1ientoK
N
" + ( /#)$#
T)# $) )!"&//)'(# [ min ]
De acuerdo a la relación siguienteK U Ht =iendoK
"!6!# "!6!#4 "!6!#
K viscosidad diná1ica [ cSt ]
13 3!
[K constante del viscos)1etro usado
[ ] cSt s
TK tie1(o escurri1iento [ s ] 5(licando la relación @HU !.!4# μ40 $C
[ cSt / s ]¿
U 0%6+#3 [ cSt ]
5 TU"!!C se obtuvieron los siguientes tie1(os de escurri1ientoK T)# $) N
" + ( /#)$#
)!"&//)'(# [ min ] "6#% "6#0 "6#4# 122 2!
5(licando la anterior relación @HU !.!4#
[ cSt / s ]¿
μ100 $C
U 36!+% [ cSt ]
De acuerdo a la bibliogra8)a el aceite recu(erado (ertenece a un aceite de nor1a =5$ !6 los cuales tienen un rango de viscosidad cine1ática a "!!C de 06# a 46+
[ cSt ]
GRAVEDAD ESPECÍFICA % aceite =68 $F
'ravedad es(ec)*ca lecturada (or el dens)1etro U !6 30! 'ravedad es(eci*ca encontrada de las tablas de 1edida de (etróleo (ara una te1(eratura estándar de #! U !6304 60 $F 9
¿
'ravedad 5PI C U
g.e¿ 141,5
¿
5PI U +6!# De acuerdo a la bibliogra8)a el aceite recu(erado (ertenece a los aceites livianos6 los cuales tienen un rango de 5PI de +! a +464 PUNTO DE INFLAMACIÓN E IGNICIÓN % ignici!n =235 $C
% in&lamaci!n
200 a 205 $C
Co1o la (resión baro1-trica en Coc?aba1ba es 1enor a %#! 11g6 se su1a la res(ectiva corrección de acuerdo a la tabla %
Tabla%. Corrección (ara la te1(eratura de ignición de acuerdo a la (resión baro1-trica La (resión está en el rango de #!4E00!6 (or lo cualK
% ignici!n =241 $C
% in&lamaci!n
206 a 211 $C
$ste valor li1ita la te1(eratura a la ;ue el aceite debe estar e7(uesto6 (or lo cual el aceite recu(erado es resistente a te1(eraturas altas. PORCENTAJE DE CENI@AS m aceite = 0.4922 g m c'isol =23.4020 g m c'isol + ceni(as=23.4026 m ceni(as =mc'isol+ceni(as −mc'isol mceni(as
U !.!!!#
)ceni(as =
mceni(as maceite
∗100
)ceni(as =0,12
$l resultado obtenido signi*ca ;ue en el aceite anali:ado ?ay un re1anente reducido@1enor al "
Los diagra1as obtenidos del analisis ter1ogravi1etrico y de calori1etria di8erencial de barrido (ara la bentonita no activada 6 activada y recu(erada se ilustran en la *gura +46!6".
ig +4. 5nálisis T' y D=C de la bentonita no activada
ig !. 5nálisis T' y D=C de la bentonita activada
ig ". 5nálisis T' y D=C de la bentonita recu(erada
B)'(#'(% '# %"(8%
%$$n el ter1ogra1a de la *gura +4 se observa ;ue e7iste un (roceso endoter1ico desde los 4+_C ?asta los 0!_C. $n el 1is1o intervalo de te1(eraturas se observa una (-rdida de 1asa ;ue corres(onde a un 36+<. =e inter(reta esta (-rdida de 1asa co1o el agua absorbida *sica1ente y ?u1edad. La segunda (-rdida de 1asa corres(onde a agua de constitucion o ?idro7)lica debido a la eli1inación de los ?idro7ilos ligados en la red cristalina6 corres(ondiente al 063 < en un rango de te1(eratura de 00!_C a %0!_C. $n el 1is1o intervalo de te1(eraturas se observa un co1(orta1iento e7ot-r1ico6 el cual se (uede e7(licar co1o reacciones de o7idación del 1etal ligado con los ?idro7ilos de la red cristalina6 e7(licando de esa 1anera la (-rdida de agua en ese rango de te1(eratura. B)'(#'(% %"(8%
%$$n el ter1ogra1a de la *gura ! se observa ;ue e7iste un (roceso dote ic desd lo 3"_C ?ast lo !!_C. $n el 1i inte al de
B)'(#'(% '# %"(8%
%$$n el ter1ogra1a de la *gura +4 se observa ;ue e7iste un (roceso endoter1ico desde los 4+_C ?asta los 0!_C. $n el 1is1o intervalo de te1(eraturas se observa una (-rdida de 1asa ;ue corres(onde a un 36+<. =e inter(reta esta (-rdida de 1asa co1o el agua absorbida *sica1ente y ?u1edad. La segunda (-rdida de 1asa corres(onde a agua de constitucion o ?idro7)lica debido a la eli1inación de los ?idro7ilos ligados en la red cristalina6 corres(ondiente al 063 < en un rango de te1(eratura de 00!_C a %0!_C. $n el 1is1o intervalo de te1(eraturas se observa un co1(orta1iento e7ot-r1ico6 el cual se (uede e7(licar co1o reacciones de o7idación del 1etal ligado con los ?idro7ilos de la red cristalina6 e7(licando de esa 1anera la (-rdida de agua en ese rango de te1(eratura. B)'(#'(% %"(8%
%$$n el ter1ogra1a de la *gura ! se observa ;ue e7iste un (roceso endoter1ico desde los 3"_C ?asta los !!_C. $n el 1is1o intervalo de te1(eraturas se observa una (-rdida de 1asa ;ue corres(onde a un <. =e inter(reta esta (-rdida de 1asa co1o el agua absorbida *sica1ente y ?u1edad. La segunda (-rdida de 1asa corres(onde a agua de constitucion o ?idro7)lica debido a la eli1inación de los ?idro7ilos ligados en la red cristalina6 corres(ondiente al +6< en un rango de te1(eratura de 00!_C a 4"!_C. $n el 1is1o intervalo de te1(eraturas se observa un co1(orta1iento e7ot-r1ico6 el cual se (uede e7(licar co1o reacciones de o7idación del 1etal ligado con los ?idro7ilos de la red cristalina6 e7(licando de esa 1anera la (-rdida de agua en ese rango de te1(eratura. B)'(#'(% /)"&)/%
%$$n el ter1ogra1a de la *gura " se observa ;ue e7iste un (roceso endot-r1ico desde los 3%_C ?asta los +!_C. $n el 1is1o intervalo de te1(eraturas se observa una (-rdida de 1asa ;ue corres(onde a un 6<. =e inter(reta esta (-rdida de 1asa co1o el agua absorbida *sica1ente y ?u1edad. La segunda (-rdida de 1asa corres(onde a agua de constitucion o ?idro7)lica debido a la eli1inación de los ?idro7ilos ligados en la red cristalina6 corres(ondiente al "!6#< en un rango de te1(eratura de 3!_C a %%0_C. $n el 1is1o intervalo de te1(eraturas se observa un co1(orta1iento e7ot-r1ico6 el cual se (uede e7(licar co1o reacciones de o7idación de los 1etales absorbidos @Pb6e6Cu y nA ligados con los ?idro7ilos de la red cristalina6 e7(licando de esa 1anera la (-rdida de agua en ese rango de te1(eratura6 y la 8or1ación de ó7idos 1etálicos.
COMPARACIONES
D%*/%% "#%/%(8# >TG? ! !
!!
!!
#!!
3!!
E0
E"! R$CP$R5D5 R)+."%# $) %!% >?
2O 5CTI5D5
5CTI5D5
E"0
E!
E0 T))/%(&/% >C?
ig . Diagra1a co1(arativo T' $n el diagra1a se a(recian las curvas ter1ogravi1etricas de la bentonita recu(erada6 no activada y activada. Co1(arando las tres curvas 6 se concluye lo siguiente K E
E
La (ri1era (-rdida de 1asa ;ue se registra en la bentonita no activada es 1uc?o 1ayor a la activada6 3.+< con res(ecto a un <6 lo cual indica ;ue la bentonita no activada tiene 1ayor (resencia de agua. La bentonita no activada tiene una 1ayor ca(acidad de absorción de agua. $n la :ona de la segunda (-rdida de 1asa se observa ;ue la bentonita activada (resenta un .3< 1enos (-rdida ;ue la no activada. $sta di8erencia es debida a ;ue la bentonita al ser activada (ierde los o7idrilos ;ue estaban (resentes en el es(acio interla1inar.
"!!!
E
E
E
La (ri1era (-rdida de 1asa ;ue se registra en la bentonita activada es 1uc?o 1ayor a la recu(erada6 < con res(ecto a un .<6 lo cual indica ;ue bentonita recu(erada tienen 1enor (resencia de agua6 debido a ;ue esta saturada de 1etales (esados di*cultando la absorción de ?u1edad. $n la :ona de la segunda (-rdida de 1asa se observa ;ue la bentonita activada (resenta un #463"< 1enos (-rdida ;ue la recu(erada. $sta di8erencia es debida a ;ue la bentonita recu(erada (resenta en su :ona la1inar otras interacciones de 1etales (esados. $n la :ona anterior se observa ;ue la (-rdida de 1asa de la bentonita recu(erada co1ien:a !!_C 1ás antes ;ue la bentonita no activada. $sto debido a la (resencia de co1(uestos orgánicos en la bentonita recu(erada.
D%*/%% "#%/%(8# >DSC? !
!!
!!
#!!
3!!
30 4! 40 "!! "!0 R$CP$R5DO HDSC>"/#V? ""!
2O 5CTI5D5
5CTI5D5
""0 "! "0 "+! "+0 T))/%(&/% >C?
ig +. Diagra1a co1(arativo D=C $n el diagra1a se a(recian las curvas D=C de la bentonita recu(erada6 no activada y activada. Co1(arando las curvas de la bentonita no activada6 activada y recu(erada conclui1os lo siguienteK E
$ntre 00!_C y 4"!_C se observa un (roceso e7óter1ico de o7idación 6siendo este 1ás (ronunciado en la bentonita no activada y recu(erada 6 debido a ;ue esta (resenta 1ayor (resencia 1etales ;ue (ueden llegar a o7idarse des(rendiendo energ)a.
"!!!
E E E
La o7idación es seguida (or la des?idro7ilación observandose un (roceso endote-r1ico en la bentonita no activada y recu(erada6 no de esta 1anera en la activada ya ;ue no (resenta gran cantidad de o7idrilos. $ntre +!_C y 0!_C se observa un (roceso e7ot-r1ico corres(ondiente a la volatili:ación de orgánicos en la bentonita recu(erada. $ntre 0!_C y !!_C se (uede notar un (roceso endot-r1ico en la bentonita no activada 6 lo cual se debe a la des?idratación de esta6 ;ue co1o se e7(licó anterior1ente es la ;ue absorbe 1ayor ?u1edad.
DIFRACCIONES DE RAYOS BENTONITA NO ACTIVADA
BENTONITA NO ACTIVADA 4!! 3!! %!! #!! 0!! UA
B$2TO2IT5 2O 5CTI5D5
!! +!! !! "!! ! 0 % 4 "" "+ "0 "% "4 " + 0 % 4 +" ++ +0 +% +4 " + 0 % 4 0" 0+ 00 0% 04 #" #+ #0 #% #4 %" */%$#!
ig . Di8ractogra1a de la Bentonita no activada@e7celA $n el di8ractogra1a se observan los (icos 1ás sobresalientes ;ue caracteri:an a la 1uestra. =iendo el 1ás re(resentativo el ;ue se encuentra en #_ t)(ico de una Bentonita (ura o Mont1orillonita
La identi*cación de 8ases se reali:ó sobre la base de los tres (icos 1ás 8uertes de cada 8ase y con ayuda del (a;uete de so8tJare F(ert ig?=core !"!. Produciendo los siguientes resultadosK
La identi*cación de 8ases se reali:ó sobre la base de los tres (icos 1ás 8uertes de cada 8ase y con ayuda del (a;uete de so8tJare F(ert ig?=core !"!. Produciendo los siguientes resultadosK
ig 0. Di8ractogra1a de la Bentonita no activada@1atc?A La co1(osición seg9n el análisis reali:ado esK Mont1orillonita cálcica
Ca!6@5l6MgA=iO"!@OA^!
@ [!.3 Ca!.!+ 2a!.!" A @ 5l".3# Mg!." A @ @ =i+.% 5l!.%+ A O"! @ O A A
@ Ca 2a A!.+ 5l @ =i 6 5l A O"! @ O A 7 O
@Ca!6!#2a!6"[!6%A@5l"6#e!6!#Mg!6+"A@5l!64=i+6%" O"!@OAA
ig 0. Di8ractogra1a de la Bentonita no activada@1atc?A La co1(osición seg9n el análisis reali:ado esK Mont1orillonita cálcica
Ca!6@5l6MgA=iO"!@OA^!
@ [!.3 Ca!.!+ 2a!.!" A @ 5l".3# Mg!." A @ @ =i+.% 5l!.%+ A O"! @ O A A
@ Ca 2a A!.+ 5l @ =i 6 5l A O"! @ O A 7 O
@Ca!6!#2a!6"[!6%A@5l"6#e!6!#Mg!6+"A@5l!64=i+6%" O"!@OAA
BENTONITA ACTIVADA
BENTONITA ACTIVADA
ig #. Di8ractogra1a de la Bentonita activada @1atc?A
$n la grá*ca se observa un es(ectro caótico6 debido a la activación ácida. Los resultados obtenidos del análisis (ara la bentonita activada 8ueronK
$n la grá*ca se observa un es(ectro caótico6 debido a la activación ácida. Los resultados obtenidos del análisis (ara la bentonita activada 8ueronK
ig %. Di8ractogra1a de la Bentonita activada @1atc?A COMPARACIÓN ENTRE BENTONITA ACTIVADA Y BENTONITA NO ACTIVADA
G/%3"% "#.1%/%(8% $) $5/%"(#*/%.%! $) B)'(#'(% '# %"(8%$% 0 %"(8%$% 4!! 3!! %!! #!! 0!! UA /!!
5CTIL5D5
2O 5CTIL5D5
+!! !! "!! ! 0 % 4 """+"0"%"4"+0%4+"+++0+%+4/"/+/0/%/40"0+000%04#"#+#0#%#4%" G/%$#!
ig %. Di8ractogra1a de la Bentonita activada @1atc?A COMPARACIÓN ENTRE BENTONITA ACTIVADA Y BENTONITA NO ACTIVADA
G/%3"% "#.1%/%(8% $) $5/%"(#*/%.%! $) B)'(#'(% '# %"(8%$% 0 %"(8%$% 4!! 3!! %!! #!! 0!! UA /!!
5CTIL5D5
2O 5CTIL5D5
+!! !! "!! ! 0 % 4 """+"0"%"4"+0%4+"+++0+%+4/"/+/0/%/40"0+000%04#"#+#0#%#4%" G/%$#!
ig 3. Di8ractogra1a co1(arativo @e7celA La gra*ca 1uestra ;ue el (ico (rinci(al de 1ont1orillonita6 (resente abundante1ente en la bentonita no activada6 reduce su ta1ao drástica1ente. $sto debido a ;ue en la activación se (roduce una abertura de las lá1inas de la :ona de interca1bio catiónico.
Las lá1inas 1ont1orillonicas se abren y se desorientan de&ando visibles las lá1inas de cuar:o ;ue no se vieron en el di8ractogra1a de la bentonita sin activar. $n consecuencia los (icos de cuar:o son 1ás grandes en la bentonita activada. BENTONITA RECUPERADA
Los resultados obtenidos del análisis (ara la bentonita activada 8ueronK
ig 4. de la Bentonita @1atc?A =e evidencia en del so8tJare la 1etales (esados y otros de i1(ortanciaA Los (icos de la 1enos
Di8ractogra1a recu(erada los resultados (resencia de @Pb6 e6 Cu6 n 1enor 1uestra son (ronunciados
Las lá1inas 1ont1orillonicas se abren y se desorientan de&ando visibles las lá1inas de cuar:o ;ue no se vieron en el di8ractogra1a de la bentonita sin activar. $n consecuencia los (icos de cuar:o son 1ás grandes en la bentonita activada. BENTONITA RECUPERADA
Los resultados obtenidos del análisis (ara la bentonita activada 8ueronK
ig 4. de la Bentonita @1atc?A
Di8ractogra1a recu(erada
=e evidencia en los resultados del so8tJare la (resencia de 1etales (esados @Pb6 e6 Cu6 n y otros de 1enor i1(ortanciaA Los (icos de la 1uestra son 1enos (ronunciados ;ue los de re8erencia @;ue indican (resencia de 1etales (esadosA. $sto debido a dos (osibles ra:onesK ". La (resencia de 1etales (esados en la 1uestra es ba&a. . Los 1etales (esados son absorbidos (or la :ona interla1inar de la bentonita6 di*cultando la detección de estos.
COMPARACIÓN ENTRE BENTONITA ACTIVADA Y BENTONITA RECUPERADA
G/%3"% "#.1%/%(8% $) $5/%"(#*/%.%! $) +% B)'(#'(% A"(8%$% 0 +% /)"&1)/%$% "3! "#! "/! "! "!!
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5CTIL5D5
recu(erada
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ig 0!. Di8ractogra1a co1(arativo bentonita a ctivadaErecu(erada@e7celA $n la grá*ca co1(arativa se observa ;ue ?ay una 1ayor desorientación de las lá1inas de 1ont1orillonita. Los (icos ;ue sobresalen de la bentonita recu(erada son debido a la (resencia de los 1etales (esados.
. CONCLUSIONES De
acuerdo a las digestiones reali:adas
HN O3 / HClO4
con
HN O3 ,HClO 4 y
y la deter1inación de 1etales (esados de un aceite
usado6 se concluye ;ue el 1-todo ó(ti1o (ara la 1inerali:ación se da con HN O3 6 debido a ;ue (resenta las concentraciones 1ás elevadas de 1etales (esados. Las deter1inaciones de 1etales (esados en las 1uestras de aceites clari*cados con bentonita activada a distintos niveles de concentración de Cl y con bentonita sin activar6 1uestran ;ue el 1e&or 1-todo de clari*cación se reali:a con la bentonita y con 02 co1o concentración de Cl. $sto debido a ;ue dic?o 1-todo (resenta las concentraciones 1ás ba&as de 1etales (esados La activación de la bentonita se reali:ó en un rango de te1(eraturas
. CONCLUSIONES De
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HN O3 / HClO4
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HN O3 ,HClO 4 y
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usado6 se concluye ;ue el 1-todo ó(ti1o (ara la 1inerali:ación se da con HN O3 6 debido a ;ue (resenta las concentraciones 1ás elevadas
de 1etales (esados. Las deter1inaciones de 1etales (esados en las 1uestras de aceites clari*cados con bentonita activada a distintos niveles de concentración de Cl y con bentonita sin activar6 1uestran ;ue el 1e&or 1-todo de clari*cación se reali:a con la bentonita y con 02 co1o concentración de Cl. $sto debido a ;ue dic?o 1-todo (resenta las concentraciones 1ás ba&as de 1etales (esados La activación de la bentonita se reali:ó en un rango de te1(eraturas entre 4!E40 _C6 veri*cándose la activación con las (ruebas de D=C6 T'5 y rayos 7. $videnciando la a(ertura de la :ona de interca1bio catiónico. Las condiciones de 1e&or clari*cación se obtienen con una concentración de bentonita activada de !g/"!!1Lde5ceite6 en un rango de te1(eratura de "#!E"%!_C6 en un tie1(o de 0 1inutos alcan:ados los "#!_C y con agitación ba&a cada 1inutos. Las (ro(iedades 8)sicas de viscosidad6 gravedad es(ec)*ca del aceite recu(erado están dentro de las ad1isibles (or un aceite lubricante nor1a =5$ ! 1onogrado6 y dentro de un aceite liviano seg9n nor1a 5PI. La te1(eratura de ignición del aceite es alta6 (or lo cual es un aceite liviano ;ue so(orta altas te1(eraturas. $l resultado obtenido en la deter1inación de ceni:as signi*ca ;ue en el aceite anali:ado ?ay un re1anente reducido@1enor al "
ta1bi-n se evidencia la (resencia ba&a de cuar:o. aciendo de la bentonita anali:ada una buena bentonita (ara activar. $l ensanc?a1iento de la :ona interla1inar de interca1bio catiónico ;ue se reali:a en el (roceso de activación6 se evidencia con una desorientación de los (icos de 1ont1orillonita (resentes en el di8ractogra1a de la bentonita activada. La absorción de 1etales (esados (or la bentonita activada se traduce en una de8or1ación de las lá1inas ;ue (resenta. Resultando un di8ractogra1a caótico6 con una co1(osición ba&a en 1etales (esados.
. BIBLIOGRAFÍA
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?tt(K//sitecal.co1.bo/*les/.<!M$TODO<!P5R5<!D$T$RMI25R
