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Evaluacion del efecto de la salinidad en soluciones de poliacrilamidas parcialmente hidrolizadas a través de pruebas de laboratorio y técnicas analíticas

Resumen

El efecto de las sales inorgánicas NaCl y CaCl2 sobre las propiedades de poliacrilamidas parcialmente hidrolizadas (HPAM) fue investigado sistemáticamente a diferentes concentraciones de sal, grado de hidrólisis y fuerza iónica. A través de experimentos de reometría, se evaluó el efecto de la presencia de sales sobre el comportamiento reológico de los polímeros, ajustando los puntos experimentales medidos al modelo de ley de potencia para predecir la viscosidad aparente a una tasa de corte determinada, y luego calcular las pérdidas de viscosidad respecto a un valor referencia de cada polímero preparado en agua desionizada. De estas pruebas, se destacó la influencia del grado de hidrólisis en la estabilidad del polímero por un balance entre las fuerzas repulsivas e iónicas. Efectos de apantallamiento, con reducción de las interacciones electroestáticas, compresión de las moléculas e incipientes problemas de insolubilidad se presentaron para los niveles altos de salinidad y grado de hidrólisis. Adicional, la pérdida de viscosidad aparente e intrínseca para todos los polímeros en ambientes de salinidad de prevalencia divalente fue más severa que para salmueras monovalentes, debido al efecto de entrecruzamiento provocado por iones divalente, además del efecto compresión por apantallamiento de cargas negativas. Técnicas analíticas complementarias fueron implementadas para profundizar en las interacciones a nivel microscópico y los mecanismos de asociación detrás de los problemas de insolubilidad y las excesivas pérdidas de viscosidad. Perfiles de distribución de tamaño por intensidad fueron obtenidos y analizados a partir de experimentos de Dispersión Dinámica de Luz (DLS), destacando una disminución de tamaño y una tendencia a conformaciones más constructivas a medida que aumentaba el contenido iónico. Los coeficientes de difusión fueron obtenidos a partir de la técnica 1H-DOSY de RMN, sin aportar resultados contundentes en relación con el efecto de las sales en el tamaño hidrodinámico de las HPAM. .