Solventes alternativos para la industria de recubrimientos y pinturas: Caracterización de mezclas formadas por acetatos de alquilo y alcanos.

Abstract

El presente trabajo se centró en la caracterización de los sistemas binarios: acetato de butilo + heptano y acetato de etilo + heptano a través del estudio de sus propiedades. Se obtuvieron datos experimentales de densidad, viscosidad y tensión superficial para dichos sistemas. Para ello se empleó un densímetro Anton Paar DSA 5000, un tensiómetro Lauda TVT 2 termostatizado con un baño Lauda RP 1840 y un Viscosímetro MicroVisco 2 Termo Haake. Las propiedades mencionadas fueron medidas a presión atmosférica, para las temperaturas de 288,15 K; 298,15 K y 308,15 K. Las fracciones molares analizadas fueron tomadas desde 𝑥1 = 1 con un incremento de 0,1 en fracción molar. Todas las propiedades estudiadas y sus funciones de exceso se modelaron mediante enfoques correlativos. Para ello, fue utilizada la ecuación de Redlich–Kister; en particular, para el caso de la viscosidad, también fueron aplicadas las ecuaciones de ajuste de McAllister y de Katti–Chaudhri, mientras que para la tensión superficial además se empleó el modelo de Parachor. A partir de los datos experimentales de tensión superficial, fueron analizadas propiedades superficiales adicionales, tales como la entalpía superficial y la entropía superficial. Finalmente, mediante la aplicación de la isoterma de Gibbs, fueron calculadas propiedades interfaciales de interés que permitieron comprender la naturaleza de las interacciones moleculares predominantes en el proceso de mezcla, proporcionando información valiosa sobre las desviaciones del comportamiento ideal en los sistemas estudiados.

The present work focused on the characterization of the binary systems: butyl acetate + heptane and ethyl acetate + heptane, through the study of their thermophysical properties. Experimental data of density, viscosity, and surface tension were obtained for these systems. For this purpose, an Anton Paar DSA 5000 densimeter, a Lauda TVT 2 tensiometer thermostated with a Lauda RP 1840 bath, and a Thermo Haake MicroVisco 2 viscometer were employed. The aforementioned properties were measured at atmospheric pressure and at temperatures of 288.15 K, 298.15 K, and 308.15 K. The mole fractions analyzed ranged from 𝑥1 = 0 to 𝑥1 = 1, with increments of 0.1 in mole fraction. All the studied properties and their corresponding excess functions were modeled using correlational approaches. For this purpose, the Redlich–Kister equation was employed; specifically, for viscosity, the McAllister and Katti–Chaudhri equations were also applied, while the Parachor model was additionally used for surface tension. Based on the experimental surface tension data, additional interfacial properties such as surface enthalpy and surface entropy were analyzed. Finally, through the application of the Gibbs isotherm, several interfacial properties of interest were calculated, enabling a deeper understanding of the molecular interactions prevailing during the mixing process and providing valuable insight into the deviations from ideal behavior in the systems under study.