Electrocinética de negro de humo en presencia de hidroxipropilmetilcelulosa y mezcla de tensioactivos.

EJ. Ca idn ELECTROCIN~TICA DE NEGRO DE HUMO EN PRESENCIA DE HPMC Y TENSlOACTlVOS ELECTROCINÉTICA DE NEGRO DE HUMO EN PRESENCIA DE HlDROXlPROPlLMETlLCELULOSA Y MEZCLA DE TENSIOACTIVOS E J. Ca ión 0.1. Resumen Pa a la p e ención de deposición de impu ezas sólidas sob e los ejidos du an e el la ado se u ilizan en las o mulaciones de e gen es agen es de an i edeposición, los cuales se adso ben sob e la supe i icie de los ejidos y de la impu eza. Uno de es os p oduc os es la hid oxip opil- me ilcelulosa(HPMC), que en es e abajo se pone en con ac o con mezclas de ensioac i os aniónico con no-iónico y con neg o de humo, con el obje o de es udia la densidad de ca ga supe icie de ales pa ículas pa a el pos e io es udio de mecanismos de acción en la an i edeposición de impu ezas. Se ca ac e izó la doble capa eléc ica de las pa ículas de neg o de humo median e la écnica de mic oelec o o esis en p esencia del HPMC y bajo la in luencia de la concen ación de los ensioac i os aniónico DBSS y no-iónico T i on X- 1 00 .A pa i de /a eo ía de Gouy-Chapman se calculó el po encial de supe icie y la densidad de ca ga de supe icie. Palab as cla e: Elec ociné ica, neg o de humo, impu eza de la ado, hid oxip opilme ilceluloca, ensioac i os, agen es de an i edeposición. 0.2. Summa y. ELECTROKINETICS OF CARBON BLACK IN THE PRESENCE OF HYDROXY- PROPYLMETHYLCELLULOSEAND A MIXTURE OF SURFACTANTS To p e en deposi ion o solid soil on ab ics du ing washing, an i edeposi ion agen s a e used in he de e gen o mula ions which a e adso bed on he su ace o ab ics and o soil. One o hese p oduc s is hyd oxyp opylme hylcel/ulose (HPMC) which -in his s udy- has been pu in con ac wi h mix u es o anionic and non-ionic su ac an s and ca bon black o s udy i s ly he su ace densi y cha ge o hese pa icles and, hen, he mechanisms o ac ions in he soil an i edeposi ion. The double elec ic laye o he ca bon black pa icles was cha ac e ized by he mic oelec opho esis echnique o HPMC unde he D . Ing. Fco. Ja ie Camdn Fi 6. P o eso Ti ula de Uni e sidad en el Depa amen o de lngenie la Tex il y Papele a (U.P.C.). Di ec o del INTEXTER (U.P.C.). Je e del Labo a o io de "Tensioadl os y Dele genda' del INTEXTER (U.P.C.). y Edi o de es e Bole ln. in luence o he concen a ion o he DBSS anionic and T i on X- 100 non-ionic su ac an s. The su ace po en ial and he su ace densi y cha ge we e calcula ed om Gouy-Chapman heo y. Key wo ds: Elec okine ic, ca bon black, washing soil, hyd o~p opylme hyl cellulose, su ac an s, an i edeposi ion agen s. 0.3. Résumé. ÉLECTROCINÉTIQUE DU NOIR DE FUMÉE EN PRÉSENCE D'HYDROXYPROPYL- MÉTHYLCELLULOSE ET D'UN MÉLANGE DE TENSIOACTIFS Pou p é eni le dép6 des impu e es solides su les issus pendan le la age, on u ilise des agen s an i- edéposi ion dans les o mula ions de dé e gen s. Ces agen s son adso bés a la su ace des issus e des impu e és. L'un de ces p odui s es I'hyd oxyp opyl-mé hylcellulose (HPMC) qui es mis en con ac , dans ce e é ude, a ec des mélanges de ensioac i s anionique e non-ionique e a ec du noi de umée, pou é udie la densi é de cha ge de supe icie de ces pa icles, en ue de I'é ude pos é ieu e des mécanismes d'ac ion dans l'an i- edéposi ion des impu e és. Nous a ons ca ac e isé la double couche élec ique des pa icles de noi de umée en u ilisan la echnique de la mic o-élec opho ese en p ésence d'HPMC e sous I'in luence de la concen acion des ensioac i s anionique DBSS e non-ionique T i on X- 100. A pa i de la héo ie de Gouy-Chapman, nous a ons calculé le po en jel de supe icie e la densi é de cha ge de supe icie. Mo s clé: Éle~ mciné i~ue, noi de umée, hyd oxyp opylmé hylcellulose, ensioac i s, agen s an i- edéposi ion. Pa a p e eni la deposición du an e el la ado de ejidos, agen es de an i edeposición son añadidos al p oceso, los cuales se adso ben sob e la supe icie del ejido y de las impu ezas1). En la deposición de impu eza sólida , al como el neg o de humo, sob e la supe icie del ejido du an e el la ado, exis en muchos ac o es o po enciales que son simila es a los que in e ienen en la es abilidad de dispe siones coloidales, uno de ellos es la ue za eléc ica, la cual puede se a ac i a o epulsi a debido al enómeno de la doble capa eléc ica2~, EJ. Ca ión ELECTROCINÉTICA DE NEGRO DE HUMO EN PRESENCIA DE HPMC Y TENSIOACTJVOS Las pa ículas de neg o de humo, en p esencia de las mezclas de los indicados ensioac i os, mos a on unos mayo es alo es de los po enciales ze a nega i os en ausencia del agen e de an i edeposición HPMC, es udiado que en p esencia del mismo en las condiciones de mezcla es udiadas (Fig. 1 y 2). Es e compo amien o del po encial ze a ue bas an e simila al de los alo es de deposición de neg o de humo du an e el p oceso de la ado del poliés e , en p esencia de HPMC, encon ada en o o abajo an e io ).El mecanismo de acción de es e agen e de an i edeposición du an e el la ado pa a p e eni la deposición de impu eza cólida(neg o de humo) sob e el poliés e iene luga median e un e ec o de epulsión compues o po a ias ue zas y dependien e de a ias a iables, ales como la in e acción en e la cadena polioxie ilenada del ensioac i o no-iónico, mayo hid o obicidad del agen e de an i edeposiciQn, e c. 3.2. Va iación de la densidad de ca ga de supe icie donde Y es el po encial a la dis ancia x cm de la capa de S e n donde el po encial es y, , Z es la alencia del anión, e es la ca ga del elec on en esu, K el ecíp oco del espeso de la doble capa eléc ica (cm-'), la cons an e de Bol zman, y T la empe a u a absolu a. El alo de K ue calculado a pa i de la ecuación siguien e: 2 2 1=( 8.n.Z .e .N. C 1000.~ .K.T il)? (2) donde e es la ca ga del elec ón, E es la cons an e dieléc ica del agua, K es la cons an e de Bol zmann, T es la empe a u a absolu a, N es el núme o de A ogad o y C es la concen ación o al de los ensioac i os. En nues o caso la pa ícula es é ica iene un adio a, K >1 O, el modelo de la doble capa eléc ica se i á como una buena ap oximación. El po encial de la ecuación (1) ue eemplazado po el alo del po encial ze a del sis ema es udiado. Se ob u o un ajus e lineal en e In anh (Z .e. y / 4.K.T) en unción de x ,donde su La de e minación de la densidad de ca ga alo x = O co esponde al bo de ex e io de la capa de supe icie en la doble capa eléc ica se lle ó a de S e n y de la o denada en el o igen se puede cabo eniendo en cuen a el modelo de E e sole and cakula el po encial de supe icie . Boa dman, el cual a pa i de la eo ía de Gouy- La eg esión lineal en e In an h (Z.e.y / Chapman de la a iación del po encial la 4.K. ) en unción de x y los alo es del po encial de dis ancia es ablece la ecuación siguien e: supe icie ob enidos a pa i de la o denada en el Z~W Z.e.ys ln anh'=ln an h- o igen se indican en la ~abla 1 pa a cada linealidad 4.K.T 4.K.T K-X (') ob enida en las di e en es p opo ciones de mezcla DBSSI T i on X-100 ensayadas: 1:O; 0.5:0.5 y 0.2:0.8. TABLA 1 Reg esión lineal en e In anh( Z.e. y, / 4. K .T ) en unción de x y los co espondien es alo es del po encial de supe icie. P opo ción Agen e de mola de la an i edeposición mezcla DBSSI T i on X-100 0.5:0.5 1 0.5:0.5 1 HPMC 1 Y=-1.5283+1.2286.10-~.i 1 0.81 5 I 22 I i - Reg esión lineal sin 1 Y=-1.0360+1.8905.1 07.x 1 0.961 sin sin 37.1 Tal como se puede deduci de la Tabla 1 odos los alo es de los po enciales de supe icie an e io , el po encial de supe icie del neg o de humo ue on meno es que en ausencia del mismo en las en p esencia del ensioac i o aniónico ue supe io an e io es p opo ciones de mezcla de los a sus mezclas con ensioac i o no-iónico( 0.5:0.5 y ensioac i os. 0.2:0.8) , an o con y sin agen e de an i edeposición. En p esencia del agen e de an i edeposición HPMC Coe i. co e. HPMC 1 Y=-1.0672+1 .0471.1 07. 1 0.81 9 35.8 L 0.2:0.8 I '4'0 Y=-0.751 2+1 .O1 44.1 07.x Y=-0.8294+7.9085.1 07.x HPMC 0.841 0.845 51.2 / 46.7 Y=-1.7543+2.1029.1 07.x 0.977 17.4 EJ Camón ELECTROCINÉTICA DE NEGRO DE HUMO EN PRESENCIA DE HPMC Y TENSIOACTIVOS 3.3. De e minación de la densidad de La a iación de ca ga de supe icie del neg o ca ga de supe icie de las pa ículas de neg o de humo en unción de la concen ación o al de las mezclas de ensioac i os La densidad de ca ga de supe icie Pa a cada a di e en es p opo ciones mola es de mezcla de concen ación, ue calculada po la ecuación: DBSS con el Tiion X-100 se indica en la Figu a 3. Con las mismas concen aciones de ensioac i os y o = ( (2) en p esencia del HPMC a 0.01 g/l se indica en la 1 OO.n 2.K.T Figu a 4. - .-.-. 1 o o-o-c 0.5 0.5 .-.-. 0,2 osa h 2000 - E O zi 4 al w 13 'T 1000 - *-.-u 1 u 0-0-0 G,S 0.5 l .-a-, 02 0.8 1 I 1 <5 3 z5 3 $5 - 109 c (md 1-9 FIGURA 3: Va iación de la densidad de ca ga de FIGURA 4: Va iación de la densidad de ca ga de supe icie del neg o de humo en unción supe icie del neg o de humo en unción de la concen ación o al de los de la concen ación o al de los ensioac i os y de la mezcla de ensioac i os en la mezcla de di e en es di e en es p opo ciones mola es de p opo ciones mola es de ensioac i o ensioac i o aniónico (DBSS) con aniónico (DBSS) con ensioac i o no- ensioac i o no-iónico (T i on X-100) iónico (T i on X-100), con la p esencia de 0.01 g/l de HPMC. Tal como se ap ecia en las Figu as 3 y 4 4. CONCLUSIONES an e io es, la densidad de ca ga de supe icie del neg o de humo en p esencia de las mezclas de los Con e e encia a la ca ac e ización de la indicados ensioca i os mues a mayo es alo es doble capa eléc ica de las pa ículas de neg o de en ausencia del HPMC que en p esencia del humo en p esencia de las soluciones acuosas mismo.La densidad de ca ga de supe icie del neg o compues as de un ensioac i o aniónica DBSS y de de humo aumen ó al aumen a la concen ación de sus mezclas, con el ensioac i o no-iónico T i on X- ensioac i o con y sin la p esencia del indicado 100, con y sin la p esencia de HPMC, cabe indica agen e de an i edeposición. lo siguien e: La densidad de ca ga de supe icie del 4.1. Los po enciales ze a y la densidad de ensioac i o aniónico mues a mayo es alo es que ca ga de supe icie del neg o de humo, con y sin la sus mezclas con el ensioac i o no-iónico,el cual p esencia de HPMC, en p esencia del ensioac i o mues a meno es alo es al aumen a la p opo ción aniónico (DBSS) ue on, en gene al, más ele ados de mismo en la mezcla pa a cada concen ación que los ob enidos con sus mezclas con el ensayada, con y sin la p esencia del agen e de ensioac i o no-iónico (T i on X-100). El po encial an i edeposición ensayado. ze a y la densidad de ca ga de supe icie, en gene al, EJ Ca idn ELECTROCINÉTICA DE NEGRO DE HUMO EN PRESENCIA DE HPMC Y TENSlOACiiVOS aumen ó al aumen a la concen ación de los 2. De jaguin .V. y Landau L.D. Ac a Physim. ensioac i os y disminuyó al aumen a la p opo ción U.R.S.S. 14,663 y De jaguin D.V., de ensioac i o no-iónico en la mezcla. T ans Fa aday Soc. 36, 730 (1 940) 4.2. En gene al, los po enciales ze a y la 3. Ca ión F.J. Comunicaciones de la XII Jo nadas densidad de ca ga de supe icie del neg o de humo CEDIAID F b. 1981, 12, 375- sin agen e de an i edeposición ue on mayo es que 398 . Bole in INTEXTER 79,23 (1981) con la p esencia de al p oduc o HPMC. En ambos 4. Ve wey E.J.W. y O e beek J.Th.G. Theo y o he casos aumen ó la densidad de ca ga de supe ice S abili y o Lyophobic Colloids. con la concen ación de los ensioac i os y la Else ie , Ams e dam (1 948) p oopo ción de ensioac i o aniónico en la mezcla. 5. E e sole W.G. y Boa dman W.W., J. Chem. Phys. 9,798 (1 941) 5. BIBLIOGRAF~A 6. Ca ión F.J.Tenside Su ac an De e gen s, 21, 1. Cu le W.G. y Da is R.C. edi o es. De e gency . 3, 128 (1 984) Theo y and Tes '. T abajo p esen ado en: 1998.04.27. Ma cel Dekke , New Yo k (1 972). Acep ado en: 1998.06.02.