Caracterización del sistema ternario Propanoato de Butilo + Heptano + Octano. Aplicación a la industria de recubrimientos y pinturas

Abstract

El presente trabajo se enfocó en la caracterización del sistema ternario Propanoato de Butilo + Heptano + Octano por medio del estudio de sus propiedades a fin de analizar su aplicabilidad como solvente en la industria de recubrimientos y pinturas. Se realizaron mediciones para obtener datos experimentales de densidad, tensión superficial y viscosidad del sistema ternario y de los binarios que lo componen, cubriendo todo el rango de composiciones, a presión atmosférica y a temperaturas de 288,15 K, 298,15 K y 308,15 K. Con la información experimental, se calcularon propiedades derivadas como el volumen de exceso, la desviación de la tensión superficial y la desviación de la viscosidad. Los valores obtenidos para los sistemas binarios se correlacionaron con la ecuación de Redlich-Kister (Redlich & Kister, 1948), mientras que las magnitudes para el sistema ternario fueron ajustadas mediante las ecuaciones de Cibulka (Cibulka, 1982), Nagata (Nagata, 1990) y Singh (Gupta & Singh, 2001). En forma adicional, se realizó la predicción de estas magnitudes derivadas con modelos de solución geométrica propuestos por Jacob-Fiztner (Jacob & Fitzner, 1977), Kohler (Kohler, 1960), Radojkovic (Radojkovic N., 1977) y Tsao-Smith (Tsao & Smith, 1953). Además, se evaluaron los datos de tensión superficial de los sistemas binarios utilizando la Isoterma de Gibbs (Levine, 2008). Finalmente, el análisis de los resultados obtenidos permitió comprender la naturaleza de las interacciones moleculares que prevalecen luego del proceso de mezcla, proporcionando información valiosa acerca de la no idealidad de los sistemas en estudio, así como también la consideración de las mezclas de Propanoato de Butilo y alcanos como potenciales solventes en esta industria.

This work focused on the characterization of the ternary system Butyl Propanoate + Heptane + Octane by studying its properties to analyze its applicability as a solvent in the coatings and paints industry. Measurements were conducted to obtain experimental data on the density, surface tension, and viscosity of the ternary system and the binary systems that comprise it, covering the entire composition range at atmospheric pressure and temperatures of 288.15 K, 298.15 K, and 308.15 K. Using the experimental information, derived properties such as excess volume, deviation of surface tension, and deviation of viscosity were calculated. The values obtained for the binary systems were correlated with the Redlich-Kister equation (Redlich & Kister, 1948), while the magnitudes for the ternary system were adjusted using the equations of Cibulka (Cibulka, 1982), Nagata (Nagata, 1990), and Singh (Gupta & Singh, 2001). Additionally, the prediction of these derived magnitudes was performed using geometric solution models proposed by Jacob- Fitzner (Jacob & Fitzner, 1977), Kohler (Kohler, 1960), Radojkovic (Radojkovic N., 1977), and Tsao-Smith (Tsao & Smith, 1953). Furthermore, the surface tension data of the binary systems were evaluated using the Gibbs Isotherm (Levine, 2008). Finally, the analysis of the obtained results allowed for an understanding of the nature of molecular interactions that prevail after the mixing process, providing valuable information on the non-ideality of the studied systems, as well as considering the mixtures of Butyl Propanoate and alcanes as potential solvents in this industry.