Hidrocarburos

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS

DIVISIÓN DE ESTUDIOS BÁSICOS SECTORIALES

ELECTIVA: SURFACTANTES Y EMULSIONES

TENSIÓN SUPERFICIAL Y INTERFACIAL, METODOS DE MEDICION
Se define cuantitativamente la tensión superficial como el trabajo que debe realizarse para llevar moléculas en número suficiente desde el interior dellíquido hasta la superficie para crear una nueva unidad de superficie. Una molécula en el interior de un líquido está sometida a la acción de fuerzas atractivas (lo que hemos denominado como cohesión) en todas las direcciones, siendo la resultante de todas ellas nula. Pero si la molécula está situada en la superficie del líquido, sufre un conjunto de fuerzas de cohesión, cuya resultante esperpendicular a la superficie, experimentando pues una fuerza dirigida hacia el líquido. De aquí que sea necesario consumir cierto trabajo para mover las moléculas hacia la superficie venciendo la resistencia de estas fuerzas, por lo que las moléculas de la superficie tienen más energía que las interiores.

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Figura.1
El efecto de las fuerzas intermoleculares es de tirar las moléculas hacia elinterior de la superficie de un liquido, manteniéndolas unidas y formando una superficie lisa. La tensión superficial mide las fuerzas internas que hay que vencer para poder expandir el área superficial de un líquido. La energía necesaria para crear una mueva área superficial, trasladando las moléculas de la masa liquida a la superficie de la misma, es lo que se llama tensión superficial. A mayortensión superficial, mayor es la energía necesaria para transformar las moléculas interiores del líquido a moléculas superficiales. El agua tiene una alta tensión superficial, por los puentes de hidrogeno.
Debido a estas fuerzas, la superficie tiende a contraerse y ocupar el área más pequeña posible. Si se trata de una gota libre, tiende a tomar la forma esférica como veremos acontinuación.
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Fig.2.Gota de agua
Esta fuerza superficial lleva asociada una energía (que sería el trabajo necesario para arrancar una molécula de la superficie), definida como la diferencia entre la energía de todas las moléculas junto a la superficie divisoria (de los dos medios) y la que tendrían si estuvieran en el interior de sus respectivos fluidos. Esta energía superficial ε es portanto proporcional al área S de la superficie libre del líquido:
ε =γ ⋅ S
Donde: γ = Tensión superficial.

Determinar la tensión superficial de líquidos en la industria es de suma importancia, ya que es indispensable conocer su valor en gran cantidad de procesos como la producción de jabones, artículos de limpieza, medicamentos, alimentos, recuperación y refinación de crudo.Adicionalmente, la tensión superficial es un factor importante para la medición de volumen y calibración de equipos tales como densímetros de inmersión o picnómetros por la formación del menisco.

La tensión interfacial, se origina cuando dos líquidos inmiscibles se ponen en contacto formando una interface, como consecuencia de un desequilibrio de fuerzas de atracción de tipo Van der Waals, pero demagnitudes diferentes, y cuyo valor se encuentra dentro de las tensiones superficiales individuales de cada líquido. En sistemas emulsionados de crudo y agua, es importante tener presente las propiedades interfaciales, pues las gotas dispersas presentan un gran área interfacial y aunque presenten una modesta energía interfacial por unidad de área, pueden llegar a acomodarse de tal forma que generenuna considerable energía interfacial total.

La tensión interfacial es un factor primordial; un elevado valor de ésta, implica el uso de gran cantidad de energía para crear una nueva superficie, ya que existe una resistencia a la deformación de la interface, lo que no es favorable al proceso de emulsionación . En los procesos de recuperación mejorada de crudos en los cuales se...