Como ayuda el Potencial Zeta en las formulaciones de suspensiones y emulsiones

¿Qué es potencial zeta?

El potencial zeta es uno de los parámetros fundamentales que controla la interacción de las partículas en suspensión.

Cuando partículas con carga se aproximan entre ellas, el que se repelen depende del equilibrio entre las fuerzas de atracción  experimentadas en todos los cuerpos, y de las fuerzas de repulsión determinadas por la magnitud del potencial en la capa de deslizamiento. Este es el potencial a una corta distancia de la superficie en dónde las moléculas del dispersante se mueven con respecto a las moléculas en el límite de la superficie.

El potencial zeta es el potencial en la capa de deslizamiento. Las partículas interactúan de acuerdo al potencial en esta capa.

Potencial Zeta como función del pH

El potencial zeta es determinado por la naturaleza de la superficie de la partícula y el medio de dispersión. El pH es a menudo un parámetro importante, y esta gráfica muestra una acción típica del efecto del pH.

En este ejemplo la curva pasa través del potencial zeta en cero, en el eje de las X, y a este punto se le llama punto isoeléctrico. Esto significa que las partículas no experimentan repulsión, por lo que la aglomeración puede ser un efecto a esperarse.

De hecho puede existir cierta atracción cerca de este valor también, y como regla si queremos asegurarnos que exista repulsión entre las partículas, debemos asegurarnos de que el valor de potencial zeta en mayor a +30mV o menor a –30mV.

Esta gráfica nos da la región de inestabilidad en cuanto al pH, en este caso entre pH 4 hasta pH 7.5.

Y las regiones de estabilidad, pH menor a 4 y mayor a 7.5.

Todo esto suena muy bien, pero ¿qué pasa con la gravedad?

En la mayoría de las formulaciones, la fase dispersa tendrá densidad diferente a la del medio, por lo que tenderá a sedimentar. Manteniendo las partículas apartadas sólo reducirá la velocidad del proceso. Si sus partículas dispersas son de densidad diferente a la del medio, siga leyendo>

Para entender como manejar esto, debemos dar un vistazo a dos fuerzas competitivas, la de repulsión y la de atracción.

Esta gráfica muestra la energía de interacción, -KT indica repulsión y KT atracción. R es la distancia entre las partículas, del lado izquierdo las partículas se están tocando. Esta curva azul, es la fuerza de repulsión entre dos partículas y representaría partículas con un potencial zeta alto. A grandes separaciones existe una pequeña interacción. A medida que las partículas se aproximan, la energía de repulsión aumenta. Si las partículas pueden ser aproximadas entre ellas, lo más cerca posible como para vencer la barrera de la energía, las fuerzas de atracción dominarían y causarían que las partículas se junten.  Una vez en este punto de mínima energía primaria, se requeriría mucha energía para separar las partículas.

La curva roja representa únicamente las fuerzas de atracción, y representarían el caso en donde no existe mecanismo de estabilización.  No importando el lugar de las partículas en la dispersión, se irán agregando y caerán en la mínima primaria. La velocidad a la que esto pasa dependerá de la concentración de la muestra y de la velocidad de difusión de la partícula, y será acelerada con la agitación.

La línea verde es la suma de las fuerzas de atracción y repulsión. Note que las fuerzas de repulsión actúan sobre una distancia más grande que la de las fuerzas de atracción.

Este hecho es importante, ya que si reducimos la fuerza de repulsión, reduciendo el potencial zeta, algo inesperado sucede.

La gráfica en la imagen anterior puede ser utilizada para explicar esta observación en las dispersiones de dióxido de titanio.

Variación de la concentración de Calgón
Foto después de dos semanas

Estas ocho botellas, contienen dispersiones de dióxido de titanio en la misma concentración, con concentraciones de calgón, que es el nombre comercial de hexameta fosfato de sodio, que varían desde 0.01% en la izquierda hasta 1.25% en la derecha, y han sido dejadas por dos semanas.

Las dos botellas de la izquierda, han formado un volumen alto de sedimentos. La insuficiente estabilización de carga ha provocado que las partículas se agreguen rápidamente, formando flóculos de baja densidad. Las cuatro botellas de en medio han floculado, pero ahora se han estabilizado, con las partículas paradas en las mínima secundaria.

Las dos botellas de la derecha, tienen una carga lo suficientemente estable que ha prevenido la agregación, pero la gravedad se ha encargado de que las partículas precipiten. El movimiento browniano de las partículas ha provocado que cada partícula vaya a la posición más baja de energía, formando una cama densa que dificultará o hará imposible la re-dispersión.

La lección de esto es que mucha cantidad de dispersante puede ser tan malo como no lo suficiente.

Regresando a la foto de las dispersiones de dióxido de titanio, la distinción principal entre las botellas b y c, y entre la f y g muestra porque las variaciones entre lotes pueden ocurrir sí la formulación esta situada justo en este punto.  Pequeños cambios en la formulación pueden fácilmente desencadenar la floculación o sedimentación.

¿Que hay de mejorar el tiempo de anaquel?

Las formulaciones pueden cambiar en al almacén debido a la hidrólisis, o por el efecto del contenedor utilizado, por ejemplo, los iones de metal pueden disolverse lentamente en una lata, o los gases pueden difundirse a través de una botella de plástico. Si estos efectos son entendidos, entonces el análisis pueden realizarse para encontrar su efecto en el potencial zeta. La formulación entonces, puede ser alterada para resistir cambios debido a estos efectos, o pueden producirse cambios en las condiciones de almacenamiento.

Esto reducirá el consumo de tiempo en pruebas de estabilidad en un gran número de formulaciones, si sólo se concentra en las candidatas.

Proveedores de medición de potencia zeta

A continuación le presentamos a Malvern Instruments, proveedor de medición de potencial zeta:

Malvern Instruments es una empresa líder en soluciones de análisis de tamaño de partícula para caracterización y aplicaciones reológicas.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Malvern Instruments.

O bien, haga contacto directo con Malvern Instrument para solicitar mayor información sobre medición de potencial zeta.

El hexafloruro de azufre

Desde que fuera descubierto en 1900 por el Premio Nobel y químico francés Henri Moissan, el hexafluoruro de azufre o más bien conocido como SF6 ha fascinado al hombre por sus inusuales e interesantes propiedades físicas.

En 1937 fue descubierto que el SF6 poseía una rigidez dieléctrica muy superior a la del aire lo cual rápidamente impulsó su uso masivo en la industria eléctrica como gas aislante. Inoloro, incoloro, incombustible y no tóxico, este versátil gas encontró un amplio campo de aplicación en la industria eléctrica de alta tensión así como en otras áreas dónde su excelente propiedad dieléctrica y estabilidad química puede ser aprovechadas.

Algunas de las propiedades resaltantes del SF6 que hace que su uso sea deseable son:

El SF6 es un gas de efecto invernadero (GEI) por lo que su liberación a la atmósfera debe ser controlada y reducida de acuerdo a las normativas vigentes en cada país y a lo establecido en el Protocolo de Kioto. Hasta la fecha, no existe ningún gas sustituto pese a los grandes esfuerzos de investigación realizados. En consecuencia, es responsabilidad de todos hacer un uso racional y responsable de este producto.

Propiedades físicas y químicasdel hexafluoruro de azufre

Puede acumularse en espacios confinados, particularmente al nivel del suelo o en sótanos.

¿Cómo se comercializa el hexafluoruro de azufre?

El SF6 se comercializa y se transporta como gas en distintas cantidades, comprimido en  cilindros de acero o aluminio, como puede ser cilindros de un kilo, 42 kilos, 52 kilos, entre otros.

Existen distintos tipos de pureza en este tipo  de gas según la aplicación.

Proveedores de hexafluoruro de azufre

A continuación le presentamos a R. Matus proveedor de hexafluoruro de azufre.

R. Matus es una empresa dedicada a la fabricación de gases de alta aplicación, gases especiales, gases puros, y mezclas especiales.

Dentro de su amplia gama de gases especiales, cuenta con el hexafluoruro de azufre.

Conozca el Perfil, Dirección, Productos y Teléfonos de R. Matus.

O bien, haga contacto directo con R. Matus, para mayor información sobre el hexafluoruro de azufre.

Beneficios de la fertilización con azufre

El azufre es uno de los elementos más abundantes sobre la Tierra y es un elemento esencial para los seres vivos. El azufre pertenece al grupo VIA del sistema periódico en donde se encuentra junto con el oxígeno, el selenio, el telurio y el polonio.

En forma natural el azufre es una mezcla de los cuatro isótopos 32S, 33S, 34S y 35S. El azufre se encuentra en estados de oxidación que van desde +6 hasta –2, siendo el estado más oxidado (SO4=) el generalmente utilizado por las plantas como fuente de azufre del suelo.

Los requerimientos de azufre por los cultivos son variables de acuerdo al tipo de suelo en que crecen así como a la cantidad de biomasa acumulada por las plantas. Además de los incrementos en el rendimiento, la fertilización con azufre puede dar lugar a los siguientes efectos favorable:

Proveedores de azufre

A continuación le presentamos a Volder, proveedor de azufre:

CMEC Dalian Toronto (Volder Inc.) es una empresa subsidiaria de China National Machinery & Equipment Import & Export Corporation (CMEC) que trabaja con diferentes químicos y petroquímicos como lo es el coque de petróleo y azufre.

Volder vende azufre de la mejor calidad. Su azufre esta empacado en bolsas de una tonelada para mantener la calidad. Envían el azufre en contenedores a sus clientes en Sudamérica y Centroamérica. Volder ha creado una reputación por ofrecer únicamente azufre de la más alta calidad.  

Solo el azufre de la más alta calidad

La mayoría de los distribuidores locales venden azufre de 99.5% de pureza. El azufre de Volder proviene de su refinería en Canadá y es de una pureza del 99.99%, la más alta pureza que se puede comprar en el mercado. Sus clientes incluyen empresas de fertilizantes, empresas de ácido de azufre y otras empresas que necesitan azufre de la mejor calidad.  

Azufre en bolsas

Al contrario del azufre al mayoreo que es amontonado a la intemperie, el azufre de Volder resulta conveniente para sus clientes ya que está empaquetado en bolsas de plástico para asegurar sus propiedades originales y resistir la humedad y evitar reacciones químicas con el medio ambiente.

Pedido flexible

Puesto que el envío del azufre de Volder es en contenedores, son muy flexibles con la cantidad del pedido. Pueden proveer desde un contenedor hasta cientos de contenedores en una sola ocasión. Son la solución perfecta para empresas que no tienen un espacio muy amplio para almacenar y para empresas que no pueden comprar un buque de azufre en una sola ocasión. Puede pedir sólo la cantidad que requiere para evitar sobre inventario, y cuando necesite más azufre, contáctelos, es conveniente y costo eficiente.

Más barato que sus distribuidores locales

El distribuidor local importa el azufre en un buque de 40,000 - 60,000 metros en una sola ocasión. Almacenan el azufre y posteriormente lo venden a pequeñas compañías. Debido a que las empresas más pequeñas no están familiarizadas con la importación y no pueden comprar cantidades grandes, naturalmente el distribuidor local vende azufre a un precio más alto. En Volder le enviamos la cantidad de azufre que necesita directamente a un precio más bajo.

Superior servicio al cliente

Volder asegura un envío pronto, garantizando alta calidad.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Volder.

O bien, haga contacto directo con Volder para solicitar mayor información sobre azufre.