Formulación y caracterización de emulsiones magnéticas aceite-agua
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Date
2022-11-04
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Recientemente, la integración simultánea de tensioactivos/polímeros y nanopartículas en la estabilización de emulsiones ha cobrado especial relevancia, bajo el supuesto de que puede existir un trabajo sinérgico entre ambos agentes, que permite mejorar la vida útil de la emulsión. En este trabajo, se prepararon emulsiones de ferrofluido (Fe3O4-kerosene) en soluciones acuosas de surfactantes de naturaleza iónica y no-iónica, siguiendo un diseño factorial 3^2 (concentración de nanopartículas y surfactante, para cada surfactante). Se evaluó la estabilidad de las emulsiones, mediante medidas de viscosidad en el tiempo y registro fotográfico para cuantificar la separación de fases; microscopía óptica y electrónica de barrido (SEM) para caracterizar la distribución de tamaño y morfología; finalmente, propiedades viscoelásticas mediante ensayos de cizalla oscilatoria de baja amplitud (SAOS) en presencia y ausencia de campo magnético. Se logró la formulación de sistemas estables (>70 días) con distribuciones de tamaño promedio Dp< 4µm. A la concentración máxima de surfactante (7.5 %p/v) se observó un favorecimiento sinérgico, resaltando que, el no-iónico presentó un aumento significativo en la viscosidad y resistencia a la sedimentación inversa, conferido por la afinidad fisicoquímica surfactante-nanopartículas. En contraste, en el catiónico, el mecanismo predominante obedeció a
la actividad interfacial intrínseca del surfactante. Lo anterior se revalidó al observar una proporcionalidad directa de los módulos dinámicos (𝐺’-𝐺”) y la concentración de nanopartículas; el surfactante no-iónico presentó un límite de viscoelasticidad lineal dos órdenes superiores al catiónico, aunque este último exhibió módulos dinámicos un orden de magnitud mayor. El comportamiento magneto-reológico de ambos sistemas mostró equivalencia directa con ferrofluidos.
Description
Keywords
Emulsión magnética, Ferrofluido, Surfactante, Reología, Magneto reología