discucion practica 6_fisicoquimica

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1 1 Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingenierías Zacatecas Fisicoquímica Ambiental Equipo #5 Jesica García Torres Beatriz Guadalupe Saucedo Delgado Nicolás Alan Pérez Duran Diana Erika Jacobo Basurto Practica No. 6 Tensoactivos y comportamiento en la interfaz solido líquido

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Instituto Politcnico NacionalUnidad Profesional Interdisciplinaria de Ingenieras ZacatecasFisicoqumica Ambiental Equipo #5Jesica Garca Torres Beatriz Guadalupe Saucedo DelgadoNicols Alan Prez DuranDiana Erika Jacobo Basurto Practica No. 6 Tensoactivos y comportamiento en la interfaz solido lquido 2Fundamento Terico

Tensoactivo o surfactante: Sustancias que modifican la tensin superficial de los lquidos en los cuales estn disueltos (parte hidrfoba y parte hidrfila).InterfaceSuperficie su modificacin produce:Humectancia Emulsificacin Suspensin Detergencia

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Detergencia:

5

6Agente humectante:

Humectante Metodologa del trabajo 7Capacidad espumante 8

A9

ACapacidad de remocin de grasa mineral

10Resultados11Agua DestiladaCuadro 1. Volumen generado de espuma con la solucin de Deyquart A 0.5% en peso con agua destilada.

12Volumen generado de espuma en agua destilada (mL)Volumen de solucin de Deyquart A 0.5% en peso (mL) Volumen generado de espuma en agua destilada (mL)Volumen de solucin de Deyquart A 0.5% en peso (mL) 150.527011251300128023301395335014110437015140539016150641017170745018220847019230950020Grfica 1. Volumen generado de espuma con la solucin de Deyquart A 0.5% en peso con agua destilada.

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Cuadro 2. Volumen generado de espuma con la solucin de Estearato de sodio 0.5% en peso con agua destilada.

14Volumen generado de espuma en agua destiladaVolumen de solucin de Estearato de sodio 0.5% en peso 010204556608601060126014601660186020Grfica 2. Volumen generado de espuma con la solucin de Estearato de sodio 0.5% en peso con agua destilada.

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Cuadro 3. Volumen generado de espuma con la solucin de Lauril ter sulfato de sodio 0.5% en peso con agua destilada.

16Volumen generado de espuma en agua destiladaVolumen de solucin de Lauril e. sulfato de sodio 0.5% en peso 501502100310041505200625072508300935010Grfica 3. Volumen generado de espuma con la solucin de Lauril ter sulfato de sodio 0.5% en peso con agua destilada.

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Agua media duraCuadro 4. Volumen generado de espuma con la solucin de Deyquart A 0.5% en peso con agua media dura.

18Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Deyquart A 0.5% en peso (mL)Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Deyquart A 0.5% en peso (mL)00.52251215124013252225143533001545434516505300171206350181257385191758465201509465211801048522Grfica 4. Volumen de espuma generado con solucin de Deyquart A 0.5% y agua media dura.

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Cuadro 5. Volumen generado de espuma con la solucin de Estearato de sodio 0.5% en peso con agua media dura.

20Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Estearato de sodio 0.5% en peso (mL)Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Estearato de sodio 0.5% en peso (mL)011011021012031013041014051015561016571017581018109151910101520Grfica 5. Volumen de espuma generado con solucin de Estearato de sodio 0.5% y agua media dura.

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Cuadro 6. Volumen generado de espuma con la solucin de Lauril ter sulfato de sodio 0.5% en peso con agua media dura.

22Volumen generado de espuma en agua destilada (mL)Volumen de solucin de Lauril e. sulfato de sodio 0.5% en peso (mL) Volumen generado de espuma en agua destilada (mL)Volumen de solucin de Lauril e. sulfato de sodio 0.5% en peso (mL) 5301101153112012532130137231401483414515945145169861451710071451810081451910291502010210Grfica 6. Volumen de espuma generado con solucin de Lauril ter sulfato de sodio 0.5% y agua media dura.

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Cuadro 7. Volumen generado de espuma con la solucin de Emulgn 0.5% en peso con agua media dura.

24Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Emulgn 0.5% en peso (mL)Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Emulgn 0.5% en peso (mL)701230111002240121103270131254285141305310151506330161607350171708360191809400212101047031Grfica 7. Volumen de espuma generado con solucin de Emulgn 0.5% y agua media dura.

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Agua duraCuadro 8. Volumen generado de espuma con la solucin de Deyquart A 0.5% en peso con agua dura.

26Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Deyquart 0.5% en peso (mL)Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Deyquart 0.5% en peso (mL)50.52201025126011402275125033001375432514120535015130637016140738517165841018230942019Grfica 8. Volumen de espuma generado con solucin de Deyquart A 0.5% y agua dura27

Cuadro 9. Volumen generado de espuma con la solucin de Estearato de sodio 0.5% en peso con agua dura.

28Volumen generado de espuma en agua media dura (mL)Volumen de solucin de Estearato de sodio 0.5% en peso (mL)010203040608010012014016018020Grfica 9. Volumen de espuma generado con solucin de Estearato de sodio 0.5% y agua dura.

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Cuadro 10. Volumen generado de espuma con la solucin de Lauril e. sulfato de sodio 0.5% en peso con agua dura.

30Volumen generado de espuma en agua destilada (mL)Volumen de solucin de Lauril e. sulfato de sodio 0.5% en peso (mL) Volumen generado de espuma en agua destilada (mL)Volumen de solucin de Lauril e. sulfato de sodio 0.5% en peso (mL) 5009011801901280290138039014854951590510516906105179071151890811519909115209010Grfica 10. Volumen de espuma generado con solucin de Lauril sulfato de sodio 0.5% y agua dura.

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Cuadro 11. Observaciones y tiempos de la remocin de grasa en el trozo de acetato.(vase diap. 33)

El cuadro 11 muestra los tiempo en los que tardaba cada tensoactivo para remover de un pequeo trozo de acetato grasa, en el caso del Lauril ter sulfato de sodio, en agua destilada y dura se realiz con grasa vegetal, y el resto con aceite para beb (una gota y se extendi sobre todo el acetato).

32TensoactivoTipo de aguaTiempo (min)ObservacionesDeyquart A (catinico)Destilada2:23A los dos minutos se observa un poco ms limpioMedia dura3:05Al minuto se observa grasa en el aguaDura6:15El desprendimiento de agua casi no se notaEstearato de sodio (Aninico 1)Destilada5:12El agua se observa aceitosaMedia dura5:51El agua se observa aceitosa, a los 2 minutos, a los 3 minutos hay grumos blancosDura6:42Menos aceitosa que la muestra de agua media dura, pelusas blancas a los 4 minutosLauril ter sulfato de sodio (Aninico 2)Destilada15Se observa grasa blanca en el aguaMedia dura20La partculas de grasa se desprendenDura2:40El aceite desprendido tiene un color blancoEmulgn W-100 (No inico)Destilada7:13Al minuto 3:30 se observa poco aceite en el aguaMedia dura14:54No se limpi por completoDura16:50No se limpi por completo33Anlisis de resultados El tipo de agua en la actividad espumante se relaciona con la tensin superficial por: Grupos hidrfilos (solvatados en agua)Grupos hidrfobos (superficie del agua) As, la fuerzas intermoleculares del agua (puentes de hidrogeno) que le dan alta tensin superficial, quedan superadas (se rompen los puentes de hidrogeno) disminuyendo la tensin superficial, provocando:Formacin de espuma Burbujas. 34Influye por la disminucin de puentes de hidrogeno en agua media dura y dura, aumentando as la tensin superficial y formando mayor resistencia hacia los tensoactivos.

Como ejemplo se puede tomar al estearato de sodio que no produce fcilmente espuma en el agua dura ya que se convierte en estearato de calcio en presencia de iones calcio.

El carbonato de calcio es un electrolito poco soluble por lo tanto frente a una solucin.

35Los tensoactivos utilizados tienen una estructura molecular comn que consiste en una larga cadena no polar(cadena hidrocarbonada) soluble en aceite e insoluble en agua.

Por ello presenta el efecto de abatimiento de espuma pues si la solucin de un tensoactivo se encuentra con una molcula de aceite (hidrfoba), los grupos hidrfobos del tensoactivo se alinean alrededor de esta, formando una estructura en donde la grasa se solubiliza, la agitacin desplaza la grasa en forma de partculas macroscpicas y estas estabilizan, y forman una emulsin agua-aceite abatiendo la espuma generada por el tensoactivo.

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De igual manera el tipo de agua utilizada, determina la seleccin de un detergente.Agua destilada + tensoactivo = menor tiempo de remocin de grasaAgua media dura y dura + tensoactivo = mayor tiempo de remocin de grasa

Por la presencia de iones Ca(II) y Mg(II) Agua destilada < Ca(II) y Mg(II) Agua dura y media dura > iones Ca(II) y Mg(II) 38El tensoactivo mas eficiente en la remocin de grasa es el Deyquart (cloruro de cetil trimetil amonio) debido a la comparacin de tiempos entre otros tensoactivos (vese diap. 33) por sus propiedades hidrfilas.

Los resultados obtenidos en la generacin de espuma tiene una relacin con las caractersticas inicas de los detergentes ya que dependen de la carga que permanezca en su grupo polar como resultado de la disociacin efectuada al encontrarse en solucin acuosa y al contrario los no inicos o neutros poseen una cabeza polar que no se disocia para generar carga elctrica dentro de una solucin acuosa

39Conclusiones 40El Emulgn W-100 y el Deyquart A son mejores espumantes que Estearato de sodio y Lauril ter sulfato de sodio.El deyquart presenta mayor detergencia, dado que fue el tensoactivo que actu en menor tiempo sobre la grasa a remover.Las fuerzas intermoleculares del agua le dan una alta tensin superficial, dando relacin con la generacin de espuma de un tensoactivo La generacin de espumas en los cuerpos de agua induce a cambios en los procesos de dilucin de oxigeno y procesos termodinmicos 41