microemulsiones

SÍNTESIS DE CATALIZADORES CoMo/Al2O3 POR EL MÉTODO DE MICROEMULSIÓN

RESUMEN
Debido a las leyes sobre el límite de contenido de azufre en los combustibles, principalmente en diesel, se hace necesario el desarrollo y estudio de catalizadores más eficientes. Actualmente los catalizadores más usados están compuestos de Mo utilizando Ni ó Co como promotores, soportados sobre alumina (Al2O3). Parael desarrollo del presente trabajo, se propone la obtención de catalizadores de CoMo soportados en alúmina (CoMo/Al2O3), siendo sintetizados por el método de microemulsión. Dicho método parte de la formación de gotas de solución acuosa de tamaño nanométrico, las cuales poseen una determinada concentración de las sales precursoras del catalizador a sintetizar; tales gotas están rodeadas por untensoactivo y se encuentran dispersas en un medio orgánico. La determinación de las propiedades de la microemulsión y de las soluciones salinas para formar el catalizador, estará en función de las partículas catalíticas requeridas. Por otro lado se probará el desempeño de los catalizadores obtenidos en la hidrodesulfuración (HDS), principalmente de moléculas modelo, como dibenzotiofeno (DBT) y4,6-dimetildibenzotiofeno (4,6-DMDBT).

MICROEMULSION

Se define una microemulsión como un sistema conformado por una fase acuosa, una fase orgánica y un tensoactivo, siendo dicho sistema una solución ópticamente isotrópica y estable. En escala macroscópica la microemulsión parece ser homogénea, pero molecularmente es heterogénea. La estructura interna de una microemulsión a una temperatura dada,está determinada por la proporción de sus constituyentes; la estructura consiste de gotitas esféricas, ó una fase bicontinua. De acuerdo a la Figura 1 si la concentración de agua es alta, la estructura interna de la microemulsión consiste de pequeñas gotas de la fase orgánica (micelas) en una fase continua de agua. Con un incremento en la concentración de la fracción orgánica, se obtiene una fasebicontinua sin una forma definida. Con una alta concentración de la fase orgánica, se forma una estructura con pequeñas gotas de agua (micelas inversas), también conocida como microemulsión inversa[1].

Figura 1. Estructura microscópica de una microemulsión a una concentración dada de tensoactivo, como función de la temperatura y concentración de agua[1].

El tensoactivo utilizado juega un papelimportante en la preparación de microemulsiones, ya que es una especie química con una naturaleza o estructura polar-no polar, que tiende a localizarse entre las fases orgánica y acuosa, formando una capa monomolecular adsorbida en la interfase (Figura 2). Como se observa, la molécula está compuesta de dos partes fundamentales, una es la parte que contiene al grupo polar, el cual es afín a lafase acuosa, y la otra parte contiene al grupo no-polar, el cual es afín a la fase orgánica de la microemulsión. Debido a la área interfacial grande, el tensoactivo dispone de un medio adecuado para satisfacer su afinidad dual, y por lo tanto puede producir un sistema con energía libre inferior a aquella de las fases separadas. La ubicación del tensoactivo en la interfase, impide el paso de moléculasque van de la superficie al interior del líquido en busca de un estado de menor energía, disminuyendo el fenómeno de tensión superficial.





Figura 2. Representación esquemática de un tensoactivo[2].

Otro aspecto importante de los tensoactivos, es que la concentración de éstos a la cual se forman micelas se le llama concentración micelar crítica (CMC), al alcanzar dicha concentraciónocurren cambios importantes en la formación de una microemulsión, siendo[2, 3]:

- El cambio brusco de la tensión superficial: esto está en función del tipo de tensoactivo utilizado, y de la interacción con la fase orgánica del sistema principalmente.
- El cambio en la conductividad: ésta dependerá del tipo de tensoactivo utilizado, el cual puede ser iónico o anfótero. Para el caso de...