Emulsiones En Petroleo

1 GENERALIDADES

1. EMULSIONES
1.1.1 Definición. Una emulsión es un sistema líquido termodinámicamente inestable en el cual dos líquidos inmiscibles coexisten. Uno de ellos esta disperso en forma de gotas en el otro. El líquido que representa la fase acuosa (W) es altamente polar y su naturaleza es hidrofilica. El otro liquido es de naturaleza lipofílica (O) y representa la fase oleica de laemulsión.
Para disminuir la alta tendencia de estas gotas a unirse, se adiciona al sistema un agente emulsificante. El agente emulsificante al poseer doble afinidad (hidrofilica-lipofilica) se acopla en la interfase agua-aceite. La inclusión de este tercer componente con actividad interfacial facilita la formación de una emulsión estable. El papel del emulsificante puede entenderse mejor si seanaliza el proceso de emulsificación esquematizado en la Figura 1, en el que la fase aceite, se subdivide en pequeñas gotas, las cuales se dispersan en la fase agua.




Figura 1. Esquema del proceso de formación de una emulsión.
1.1.2 Tipos de emulsiones. Una manera práctica de clasificar las emulsiones es primero dividirlas en dos grandes grupos dependiendo de la naturaleza de la faseexterna. Los dos grupos son usualmente llamados aceite-en-agua (O/W: oil-in-water) y agua-en-aceite (W/O: water-in-oil). Una vez clasificado de esta manera las emulsiones, se procede a dividir las emulsiones en tres clases de acuerdo al volumen porcentual de la fase interna (IPR: internal phase ratio). Emulsiones con menos del 30% forman la primera categoría. Emulsiones entre 30 – 74% caen en lasegunda categoría, y aquellas con más del 74% forman la tercera categoría. Así podemos clasificar las emulsiones en seis grandes tipos de emulsiones. Ver Tabla 1.

|Dispersión |Porcentaje de fase interna (IPR) |
| |< 30% (L: low) |30 – 74% (M: medium) |74%< (H:high) |
|Agua-en-aceite |W/O LIPR |W/O MIPR |W/O HIPR |
|Aceite-en-agua |O/W LIPR |O/W MIPR |O/W HIPR |


Tabla 1. Tipos de emulsiones.
1.1.3 Propiedades de las emulsiones.
1.1.3.1 Distribución y tamaño de las gotasdispersas. El tamaño de las gotas dispersas en una emulsión varia generalmente entre 0.1 a 100 micras. La distribución de las gotas se denomina monodispersa, cuando se presenta un mismo tamaño medio de las gotas. Cuando se presentan varios tamaños en las gotas, la distribución es polidispersa. Las emulsiones generalmente son polidispersas y son más estables cuando hay mayor densidad de gotas pequeñas.
Ladistribución y el tamaño de las gotas dependen estrechamente del proceso de emulsificación (formulación y formación de la emulsión). A medida que se aumenta el volumen de fase interna, la distribución y el tamaño de las gotas varía (Figura 2). Cuando el IPR es menor a 50% el sistema es monodisperso y las gotas son esféricas (a, b, c). Entre 50 a 70%, algunas gotitas van rompiéndose y volviéndosemás pequeñas para empaquetarse en los intersticios de las más grandes, así que, el sistema se vuelve polidisperso (d). Al ir aumentando la fase interna, las gotas grandes también disminuyen su tamaño, igualando a las más pequeñas cuando el IPR es 74%, esto indica que el sistema es monodisperso de nuevo (e). Al superarse el 74% de IPR las gotitas van deformándose de esferas a poliedros gracias aque la película interfacial impide la coalescencia.

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Figura 2. Variación de la distribución y tamaño de las gotas con el aumento del IPR.
La distribución y tamaño de las gotas dispersas forman un parámetro muy relevante en el comportamiento general de la emulsión. Influyen de sobremanera en el comportamiento reológico y estabilidad de la emulsión. Veamos estas otras propiedades de las...