Formulación y caracterización de emulsiones magnéticas aceite-agua

Gómez Sanabria, Valentina; Lucas Lancheros, Laura Gineth

Formulación y caracterización de emulsiones magnéticas aceite-agua

dc.contributor.advisor	Chaves Guerrero, Arlex
dc.contributor.advisor	Mercado Ojeda, Ronald Alfonso
dc.contributor.advisor	Contreras Mateus, María Daniela
dc.contributor.author	Gómez Sanabria, Valentina
dc.contributor.author	Lucas Lancheros, Laura Gineth
dc.contributor.evaluator	Guerrero Amaya, Hernando
dc.contributor.evaluator	Lopez Contreras, Yuly Fernanda
dc.date.accessioned	2022-11-04T21:13:35Z
dc.date.available	2022-11-04T21:13:35Z
dc.date.created	2022-11-04
dc.date.issued	2022-11-04
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish	Recently, the simultaneous integration of surfactants/polymers and nanoparticles in the stabilization of emulsions has gained remarkable relevance, under the assumption that there may be a synergistic effect between both agents, which enables improving the lifetime of emulsions. In this research, emulsions of ferrofluid (Fe3O4-kerosene) and aqueous solutions of ionic and non-ionic surfactants were formulated, following a 3^2-factorial design (concentration of nanoparticles and surfactant, per surfactant). The stability of the emulsions was evaluated by viscosity measurements over time, photographic recording to quantify phase separation, optical and scanning electron microscopy (SEM) to characterize the size distribution and morphology, and viscoelastic properties by implementing small amplitude oscillatory shear (SAOS) tests in the presence and absence of a magnetic field. The formation of stable systems was reached (>70 days), obtaining average droplet size distributions Dp< 4µm. At the maximum surfactant concentration (7.5 % w/v) was observed a synergistic influence of both agents, pointing out that, the non-ionic presented a significant increase in viscosity and a decrease in creaming, conferred by the physicochemical surfactant-nanoparticle affinity. In contrast, for the cationic one, the predominant mechanism was due to the intrinsic interfacial activity of the surfactant. The above was revalidated by observing a direct proportionality of the dynamic moduli (G'-G") and nanoparticle concentration; the non-ionic surfactant presented a linear viscoelastic limit two orders higher than the cationic one, although the latter exhibited dynamic moduli one order of magnitude above. Most importantly, the magneto-rheological behavior of both systems showed direct equivalence with ferrofluids.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/11917
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Química
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Emulsión magnética
dc.subject	Ferrofluido
dc.subject	Surfactante
dc.subject	Reología
dc.subject	Magneto reología
dc.subject.keyword	Magnetic emulsion
dc.subject.keyword	Ferrofluid
dc.subject.keyword	Surfactant
dc.subject.keyword	Rheology
dc.subject.keyword	Magneto rheology
dc.title	Formulación y caracterización de emulsiones magnéticas aceite-agua
dc.title.english	Formulation and characterization of magnetic Oil-Water emulsions
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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