El análisis térmico y punto de fusión

El análisis térmico, es la medición de las propiedades físico-químicas de los materiales, como una función de la temperatura, puede proporcionar información sobre la perfección del cristal, polimorfismos, temperatura de fusión, sublimación, transiciones del cristal, deshidratación, evaporación, pirolisis, interacciones sólido-sólido y pureza.

Temperatura de transición

Cuando se calienta una muestra se puede medir su adquisición o evolución de calor, o lo que se puede medir es la diferencia de temperatura resultante de una sustancia de referencia inerte calentada idénticamente. Ambas técnicas  proporcionan un registro de temperatura a la cual se presentan cambios de fase, transiciones en el cristal o reacciones químicas.

En el caso de la fusión se pueden determinar objetivamente y de manera reproducible las temperaturas inicial y final, en ocasiones con algunas décimas de grado. Mientras que esas temperaturas son útiles en la caracterización de sustancias, la diferencia entre las temperaturas es indicativa de presencia de impurezas. Los valores que proporcionan estas técnicas no pueden correlacionarse con valores subjetivos de “rango de fusión” visual, o constantes, tales como el punto triple de pureza de las sustancias.

Cada termograma debe estar acompañado por una descripción completa de las condiciones en las que fue elaborado, incluyendo marca y modelo del instrumento, registro de la última calibración, tamaño e identificación de la muestra (incluyendo historia térmica previa); recipiente, identidad, velocidad de flujo y presión de la atmósfera gaseosa, instrucciones de alta velocidad de de cambio de la temperatura y un registro de sensibilidad del instrumento. Es conveniente hacer un análisis previo sobre un amplio rango de temperatura (desde la ambiente hasta la de descomposición) a altas velocidades de calentamiento (de 10 a 20°C por minuto), con objeto de revelar efectos no comunes y luego hacer análisis repetidos en un rango corto, fijando entre los límites de la transición de interés, a velocidades de calentamiento más bajas (aproximadamente s 2°C por minuto).

Análisis temogravimétrico

El análisis termogravimétrico incluye el valor de la masa de una muestra como una función de la temperatura, o tiempo de calentamiento, o ambos y cuando se aplica adecuadamente proporciona información más útil que la que proporciona la pérdida al secado a temperaturas establecidas y frecuentemente durante un tiempo establecido en el cual generalmente la atmósfera es indefinida.

Usualmente la pérdida del disolvente adsorbido a la superficie se puede distinguir del disolvente entrampado en el cristal y de la pérdida por degradación. Las mediciones se pueden efectuar en atmósferas controladas tanto de humedad como de concentración de oxígeno, para revelar las interacciones con el ingrediente activo, entre los ingredientes activos y entre las sustancias activas y los aditivos y entre las sustancias activas y los aditivos o materiales de envase. Las características esenciales del equipo son: distribución armoniosa de registro, una fuente de calor programable, los medios de sensibilidad de la temperatura de la muestra y del rango de control de la atmósfera.

La calibración es necesaria con todos los sistemas por ejemplo la escala para medir la masa se calibra con el uso de pesas patrón; la calibración de la escala de temperatura incluyendo las variaciones en las posiciones de los termopares como su calibración; la calibración incluye el uso de sustancias de referencia, porque se supone que la temperatura de la muestra es la temperatura producida en el equipo. Se deben de especificar los detalles de los procedimientos para poder validar la comparación de los resultados.

Análisis de las impurezas eutécticas

La base de cualquier método de detección de impurezas por calorimetría es la relación entre la fusión, la disminución del punto de congelación y el nivel de impurezas. La fusión de un compuesto se caracteriza por la absorción del calor latente de fusión, DHf, a una temperatura específica To. En teoría una transición de fusión para un compuesto absolutamente puro y cristalino, se debe presentar dentro de un rango infinitamente estrecho, la ampliación del rango de fusión debido a impurezas, proporciona un criterio de pureza bien definido. El efecto se visualiza fácilmente al examinar los termogramas de las muestras que difieren en sólo unas décimas de porcentaje en contenido de impurezas. Un material que tiene una pureza de 99% presenta aproximadamente un 20% del mismo que funde 3°C abajo del punto de fusión del material puro.

Para realizar este tipo de análisis se utiliza el equipo denominado punto de fusión el cual consta de una platina que se calienta sobre la cual se coloca una muestra del material a analizar y un termómetro el que indica la temperatura de sistema, con la finalidad de saber si el proceso se está llevando a cabo de manera adecuada es necesaria la calibración del termómetro para asegurar que la temperatura leída es la correcta y del elemento calefactor, para asegurar que el calentamiento es uniforme y a una razón adecuada de incremento de temperatura, ICLAB, S.A. de C.V. cuenta con el personal capacitado para realizar dicho servicio.

Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB) es una empresa dedicada a la calibración de instrumentos de medición tales como: espectrofotómetros, potenciómetros, viscosímetros, balanzas, básculas, manómetros, entre otros.

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ALÚMINA (Al2O3)

PM=101.94
Peso específico = 3.44

La alúmina pura u óxido de aluminio anhidro, es el obtenido químicamente por calcinación (Al2O3).
Existe también una variedad mineral de alúmina anhidra denominada corindón .

Cuando es utilizada en los esmaltes como fuente directa de aluminio, aumenta la viscosidad de los mismos así como su rango de cocción y la tendencia a la cristalización.

Funde a los 2040ºC aprox. Es insoluble en agua y ligeramente soluble en ácidos y bases fuertes.

Generalmente se dispone de cuatro tipos para uso cerámico :

· Alúmina calcinada: que se presenta en varias formas según sea el grado de calcinación.

· Alúmina tabular: que posee una riqueza en alúmina cristalizada como a-alúmina de casi el 100%, por lo tanto es más puro que el tipo anterior.

· Alúmina fundida: esta fusión se realiza en un horno de arco eléctrico.

· Alúmina hidratada: es más ampliamente utilizada en cerámica por su alta o mayor reactividad. Por su alto punto de fusión se utiliza comúnmente como capa intermedia entre las piezas a cocer y los soportes y placas refractarias dentro de los hornos (se pintan los refractarios con una pasta de alúmina hidratada). Existen algunas variedades minerales (bauxita, diásporo, etc.), cuyo contenido de agua es desde una hasta tres moléculas. La fórmula de la variedad más común, la bauxita, es : Al 2 O 3 .3H 2 O.

En general, la Alúmina es un excelente elemento mediante el cual se puede controlar el brillo o la matización de los esmaltes. Una función muy importante es impedir su desvitrificación. La Alúmina incrementa la refractariedad, opacidad, la resistencia al ataque químico y endurece los esmaltes haciéndolos más resistentes al impacto y al rayado.

Las fuentes principales de alúmina más asequibles en cerámica son : feldespatos, arcillas, caolines, pegmatita, nefelina sienita, corindón.

PRINCIPIOS BÁSICOS DEL PROCESO DE REMOCIÓN DE ARSÉNICO CON ALÚMINA ACTIVADA

La alúmina activada típica usada en el tratamiento de agua es una mezcla de óxidos de aluminio amorfo y gama (Al 2 O 3 ), preparada por deshidratación de hidróxido de aluminio (Al(OH) 3 ) a temperaturas entre 300 y 600 ºC. Su área superficial va de 50 a 300 m 2 /g.

En el proceso de remoción de arsénico mediante este mineral los iones contaminantes se intercambian con los hidróxidos localizados en la superficie de la alúmina.

Una factor importante en el proceso de remoción de arsénico es el estado de oxidación del elemento; para lograr la remoción efectiva del arsénico de aguas subterráneas, el arsenito (As(III)) debe ser oxidado a arsenato (As(V)).

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Erucamida, aditivo de deslizamiento y antibloqueo en los polímeros

Existe en la actualidad una gran demanda de películas de polipropileno de todo tipo de características: monocapas, multicapas, materiales barrera, materiales para atmósfera controlada, etc. Sus aplicaciones van desde la industria del envasado de productos alimenticios hasta la del envasado y embalaje de forma general.

Estas películas, en sus diferentes formulaciones, aparte de cumplir una serie de requisitos intrínsecos y otros extrínsecos para su preparación, manejo y aplicación y en definitiva de su utilización, tienen que satisfacer dos funciones fundamentales. En primer lugar, que en las cadenas de envasado o embalaje, puedan ser fácilmente manipulados por la maquinaria correspondiente y que no se presenten fenómenos de electrización, adhesión, etc., entre la película y el producto o entre película y película o entre la película y alguna parte de la máquina, etc.

Es decir que presente buenas propiedades de deslizamiento y antibloqueo que se puedan cuantificar. Para ello, durante la fabricación del filme e incorporación a las materias primas se le agregan los aditivos conocidos como de deslizamiento y antibloqueo. Los aditivos de deslizamiento más comúnmente utilizados son las amidas de ácidos grasos de cadena larga. Las amidas utilizadas como agentes de deslizamiento reducen también el bloqueo entre las superficies de las películas.

Como regla general, puede decirse que el mejor agente de deslizamiento no es necesariamente el mejor agente antibloqueo.

La erucamida es uno de estos aditivos de deslizamiento y antibloqueo que está sustituyendo a la oleamida por su mayor punto de fusión y su mayor resistencia al calor

La acroamida o erucamida es una amida primaria, para ser usada en polietileno de baja y alta densidad y de polipropileno; provocando buena estabilidad a la oxidación, baja volatilidad, efecto deslizante, características antibloqueantes. Son efectivas a altas temperaturas con excelente estabilidad térmica, debido a las amidas secundarias que incluye.

Las erucamidas son muy eficaces como agentes deslizantes en películas de poliolefinas y otros polímeros, además tienen aplicaciones antibloqueo y son frecuentemente formuladas con aditivos antibloqueo inorgánicos, tales como talco o sílica, cuando la película presenta aspectos de opacidad mejorando la claridad de la película y las propiedades de deslizamiento.

En la fase de fusión la erucamida es distribuida a través del polímero, cuando el polímero empieza a enfriarse las moléculas de erucamida migran a la superficie y forman una película muy delgada de lubricante, provocando con esto la reducción del coeficiente de fricción entre las superficies y evitando cualquier adhesión entre estas mismas.

La experiencia muestra que la erucamida puede ser fácilmente incorporada al polímero, en la etapa de procesamiento. Un simple mezclado manual antes del procesamiento del polímero; dará normalmente una dispersión aceptable, usando medios mecánicos preferentemente.

Química de Emulsificantes S. de R. L. de C. V. (QDEM), es una empresa dedicada a la fabricación, importación, distribución y comercialización de especialidades químicas. La erucamida, es uno de sus productos destacados. QDEM proporciona a sus clientes servicios de calidad de acuerdo a sus necesidades.

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