El proceso de hidrogenación

La hidrogenación es un tipo de reacción química cuyo resultado final visible es la adición de hidrógeno (H2) a otro compuesto. Los objetivos habituales de esta reacción son compuestos orgánicos insaturados, como alquenos, alquinos, cetonas, nitrilos y aminas. Un ejemplo típico de hidrogenación es la adición de hidrógeno en dobles enlaces, convirtiendo alquenos en alcanos.

La mayoría de las hidrogenaciones se producen mediante la adición directa de hidrógeno diatómico bajo presión y en presencia de un catalizador.

Un poco de historia de la hidrogenación

Se considera al químico francés Paul Sabatier el padre del proceso de hidrogenación. En 1897 descubrió que la presencia de trazas de níquel facilitaba la adición de hidrógeno a moléculas de compuestos orgánicos gaseosos. Wilhelm Normann patentó en Alemania en 1902 y en Gran Bretaña en 1903 la hidrogenación de aceites líquidos mediante hidrógeno gaseoso, lo que fue el comienzo de lo que ahora es una gran industria en todo el mundo.

¿En qué consiste el proceso de hidrogenación?

Los usos tecnológicos del H2 a mayor escala son la hidrogenación y la hidrogenolisis, reacciones asociadas tanto a las grandes como a las pequeñas industrias químicas. La hidrogenación es la adición de H2 a compuestos orgánicos insaturados, como alquenos para dar alcanos, o aldehídos para dar alcoholes. La hidrogenolisis es la separación del enlace C-X (X = O, S, N) mediante H2 para dar dos enlaces C-H y H-X.

La hidrogenación tiene importantes aplicaciones en la industria farmacéutica, petroquímica o alimenticia.

Los catalizadores

Tanto la hidrogenación como la hidrogenolisis necesitan catalizadores metálicos, puesto que sin su presencia el H2 no conseguiría reaccionar con ningún compuesto orgánico a velocidades apreciables.

En JELA, Químicos Industriales están comprometidos con la calidad, el servicio óptimo, y el mejor precio, buscando siempre exceder sus expectativas. Es fabricante de materias primas para la industria de pinturas, tintas, plásticos, entre otras. Entre sus productos destacan los catalizadores de hidrogenación:

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Los carboxilatos metálicos o agentes secantes

Los agentes secantes o carboxilatos metálicos, son productos resultantes de la reacción de sales metálicas y ácidos orgánicos. Comúnmente se les conoce también como jabones metálicos, secantes metálicos o metal orgánicos.

En la industria de los recubrimientos y pinturas se utilizan para la aceleración del proceso de secado. Generalmente dos, tres o cuatro metales son mezclados juntos, ya sea antes de agregarlos al recubrimiento o directamente en el recubrimiento para proporcionarle los atributos necesarios para cumplir su función.

Pueden ser clasificados en cuatro categorías:

Los secantes metálicos más efectivos y utilizados son los de plomo, cobalto, manganeso, calcio, zinc y zirconio principalmente.

Dentro de las principales aplicaciones de los carboxilatos metálicos se encuentran:

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A continuación le presentamos a JELA, Químicos Industriales, fabricante de carboxilatos metálicos:

JELA, Químicos Industriales es fabricante de secantes y aditivos para la industria de recubrimientos y cuenta con los carboxilatos metálicos, entre una amplia variedad de productos.

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INTRODUCCION . Los secantes son productos químicos que abrevian considerablemente la duración del secado de los aceites secantes en las pinturas, barnices y tintas. El secado de los aceites se verifica por absorción de oxígeno.

La acción de las sustancias secantes se funda en una transmisión de oxígeno, por lo cual se les da también el nombre de catalizadores. Por esta razón merecenconsideración ante todo las combinaciones de aquellos metales que pueden formar mayor numero de grados de oxidación.

Los secantes pueden clasificarse en cuanto a su efecto secante en el siguiente orden: Co, Mn, Pb, Fe, Cu, Ca, Zr, Al, Zn serie de la cual corresponde al cobalto la reacción más enérgica y al zinc la más débil.

Un buen secante debe satisfacer las siguientes condiciones:

Los secantes derivados de los ácidos naturales se enturbían con frecuencia al cabo de algún tiempo en reposo, por lo cual es preciso ejarlos sedimentar en recipientes abiertos con el fin de clarificarles. A diferencia de los secantes hechos a base de ácidos orgánicos sintéticos no presentan estas características.

Los secantes son adicionados a los recubrimientos (barnices, pinturas, tintas) para dar el cambio físico de líquido a estado sólido en un tiempo razonable. Este cambio es realizado por un mecanismo de reticulación oxidativo, el cual es acelerado por la presencio de un ión metálico presente en los secantes.

Existen dos categorías de secantes: activos o primarios y los secantes auxiliares, los cuales son empleados conjuntamente con los secantes activos para dar las características finales al recubrimiento.

Secantes primarios: Cobalto, Manganeso, Plomo

Secantes auxiliares:Calcio, Zirconio, Zinc, Fierro y Cobre

Los secantes son conocidos también como jabones metálicos o carboxilatos de metal.

DESCRIPCION DEL PRODUCTO

Los secantes fabricados por PRODUCTOS QUÍMICOS JELA, son formulaciones diseñadas a partir de ácidos sintéticos tales como 2 Etil Hexoico, Isononanoico y Neodecanoico y metales de Cobalto, Manganeso, Calcio, Plomo, Zirconio, Zinc, etc.

Son productos disueltos en mineral spirits y se presentan en diversas concentraciones (en base al contenido metálico). Al ser derivado de ácido orgánico sintético, su calidad no cambia. Otras ventajas respecto a los Talatos, Naftenatos, Oleatos, etc, es que es un ácido saturado y por tanto más estable con mejor olor, menor color y mayor eficiencia de secado.Lo mismo sucede con los Isononanoatos y los Neodecanoatos . Otras ventajas que tienen estos ácidos sintéticos sobre los aceites secantes hechos a base de ácidos grasos son las siguientes:

•  No forman sedimentos ni se enturbian

•  No cambian e color aun dejándolos en reposo por largo tiempo

•  Tienen mayor poder secante

En términos generales existen varios métodos o mecanismos físicos químicos, por medio de los cuales una sustancia es capaza de formar una película, pasa del estado líquido al estado sólido. Podemos mencionar los siguientes:

•  Por evaporación del disolvente. Tal es el caso de las lacas nitrocelulósicas y los barnices a base de goma laca y alcohol.

•  Por absorción sobre una superficie porosa. Ejemplo claro son las tintas en general, usadas para imprimir periódicos, tintas mimeográficas, tintas para escribir, tintas para imprenta, tintas de estencil,etc.

•  Por abatimiento de la temperatura del material líquido. Por ejemplo el uso de los recubimientos en caliente de acetato butirato de celulosa que solidifican y forman película al enfriar.

•  Por Oxidación – Polimerización. Ejemplificado por la formación de película de resinas alquidales.

•  Por Polimerización únicamente, ilustrado por el uso de tipos adecuados de resinas epoxicatalizadas.

FUNCIONAMIENTO Y USO DE LOS DIFERENTES SECANTES METALICOS

COBALTO: Los secantes de Cobalto son sin duda los más importantes usados en pinturas y recubrimientos. El Cobalto es primeramente un catalizador de oxidación y por tanto actua como un secante de superficie. Empleado sin combinarse con otros secantes puede tener tendencia a causar superficies rugosas, por tal motivo para obtener un secado uniforme es empleado conjuntamente con otros secantes tales como manganeso,zinc,calcio,plomo y combinaciones de los mismos.

El Cobalto no decolora pinturas blancas. Se conoce también que el color azul violeta del cobalto contrarresta el amarillo de los aceites y resinas, dando como resultado que se realza la blancura de las pinturas. Por lo cual es usado siempre como secante en recubrimientos blancos.

Los secantes de cobalto son muy útiles en tintas de impresión, donde el rápido apilamiento de impresos hace necesario un secado sumamente eficaz y rápido.

Los secantes de cobalto debido a su gran actividad deben de preferencia ser adicionados al final de proceso de fabricación.

MANGANESO: Los secantes de manganeso tienen una actividad intermedia, son al mismo tiempo oxidantes y promotores de polimerización, es decir tienen las dos propiedades de secado. Cuando se emplean únicamente secantes de manganeso, se obtienen películas que son duras y muy brillantes. Empleado conjuntamente con secantes de plomo se producen películas duras, durables y fuertes. La combinación de secantes manganeso y plomo se emplea en esmaltes, pinturas para exteriores, acabados interiores y esteriores.

Los secantes de manganeso son útiles en revestimientos incoloros tales como pinturas contra humos, debido al hecho de que los sulfuros generados en atmósferas industriales son de colores claros en comparación con los sulfuros obscuros de cobalto y plomo que mancharían la pintura.

Una desventaja del uso de secantes de manganeso es su relativo color obscuro, lo cual tiene una tendencia de teñir o decolorar acabados blancos o brillantes.

PLOMO: Los secantes de plomo funcionan como promotores de polimerización. En contraste con el cobalto, el plomo da un secado total en todo el grosos de la película y poe ello se conoce como secante completo. El plomo provee una película de flexibilidad, dureza y durabilidad. Además proporciona resistencia a la humedad y a la brisa salina, siendo deseable su presencia en recubrimientos para prevenir la corrosión.

Se recomienda su uso en combinación con otros secantes. Los secantes de plomo tienen restricciones ecológicas, debido a la toxicidad del metal.

CALCIO: Los secantes de calcio tienen una débil acción secante por si mismos, pero son muy empleados en combinación con secantes activos por tal motivo se conoce como secante auxiliar.

En vehículos que muestran pobre tolerancia al plomo, es posible reemplazar una parte del plomo, manteniendo la eficiencia del secado (el calcio forma un complejo con el plomo y reduce notablemente o evita la formación de sales insolubles de plomo)

En algunos tipos de estas pinturas la adición de calcio a la combinación Cobalto– Manganeso-Plomo puede reducir el tiempo total del secado de tres días a 16 horas. Los secantes de calcio también son empleados como despersante y agente humectante, debido a esa propiedad conviene ser agregados al sistema durante la molienda.

ZINC: Los secantes de zinc pertenecen al grupo de secantes auxiliares, al catalizar la actividad de secantes primarios, su función es permitir la difusón de oxígeno, es decir dan apertura a la película, retardando el secado superficial y de este modo permitir un secado completo evitando el arrugamiento de la superficie, especialmente es películas conteniendo cobalto y en esmaltes de hormeo. Por ser de un color extremadamente ligero, es adicionado sen decoloración del recubrimiento.

Al igual que el calcio en zinc es un poderoso agente dispersante y humectante. Cuando es incorporado en el inicio de la formulación reduce considerablemente el tiempo de molienda.

ZIRCONIO: Los secantes de zirconio han sido utilizados de un tiempo a la fecha en países donde el uso de secantes de plomo es restingido. Es un secante empleado generalmente en combinación con secantes de cobalto, manganeso y7o calcio. La cantidad necesaria de zirconio para obtener el mismo efecto que el plomo es 2 a 10 veces menor que el contenido de plomo normalmente utilizado. El secante de zirconio hace posible reducir la cantidad de cobalto empleado normalmente sin afectar las propiedades de secado.

A diferencia del plomo, el zirconio en un pobre agente dispersante y humectante, por ello se recomienda emplearse en combinación con calcio o zinc.

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