Estudio de la agregación de asfáltenos Colombianos y determinación de su peso molecular promedio por 1h-dosy-nmr

Abstract

La Espectroscopia de Difusión Ordenada (1H-DOSY-NMR) basada en secuencias de gradiente de campo pulsado (PFG), es una poderosa herramienta para analizar muestras polidispersas. Esta tiene como objetivo las medidas de los coeficientes de auto-difusión, los cuales pueden proveer información estructural y dinámica de mezclas complejas (tamaños moleculares y estados de agregación). La naturaleza coloidal de los asfaltenos tiene impacto en varias propiedades físicas del petróleo crudo y exhibe una serie de fenómenos de agregación. Se ha evaluado el tamaño y el peso molecular de asfaltenos individuales y agregados de tres tipos de asfaltenos (Castilla, Caño Limón y Fondo de Vacío Caño limón) a partir de las medidas de difusión por 1H-DOSY-NMR. Se obtuvieron pesos moleculares promedio de 1966, 1699 y 1620 Da para las moléculas individuales de asfaltenos de Castilla, Caño Limón y Fondo de Vacío Caño Limón respectivamente. Se encontró que los asfaltenos constituyen un sistema polidisperso. A bajas concentraciones, estos son un sistema polidisperso diluido, pero el incremento en la concentración de soluto conlleva a una distinción de agregados diferentes, presentando varios tamaños en una fase homogénea macroscópica. Cuando esta distinción ocurre, se presenta en la dimensión de difusión una clara separación entre dos familias de agregados de asfaltenos a concentraciones superiores a 1%. Para los tres tipos de asfaltenos fueron obtenidos radios hidrodinámicos entre 0.5 y 0.6 nm.