Tipos de solventes y sus aplicaciones

¿Qué son los solventes?

Los solventes son compuestos orgánicos basados en el elemento químico carbono. Producen efectos similares a los del alcohol o los anestésicos.

A los inhalantes de uso industrial se les llama solventes por su capacidad de disolver muchas sustancias. Con la introducción del uso del petróleo y sus derivados durante el siglo XX, cada vez son más los productos comerciales que contienen solventes: diluyentes, pegamentos, limpiadores, gasolinas, engrasantes, etc.

Los solventes industriales de mayor uso son los cementos (tricloroetileno, tetracloroetileno), los pegamentos (tolueno, acetato de etilo y varias acetonas), el thinner (destilados de petróleo, benceno, acetona, tricloroetileno, tetracloroetileno) y los removedores de barniz o pintura (acetona, tolueno, benceno, cloruro de metileno).

Los solventes constituyen un grupo heterogéneo de hidrocarburos volátiles derivados del petróleo y del gas cuyo punto de ebullición es bajo por lo que se evaporan al entrar en contacto con el aire. Su importancia y patrón de uso determinan su clasificación en: solventes activos, cosolventes, solventes latentes, y diluyentes.

Solvente	Características	Usos y aplicaciones
Aromáticos
Tolueno	Llamado también metilbenceno, líquido de olor parecido al del benceno, incoloro e inflamable; es un componente importante en el alquitrán de hulla, se obtiene en el fraccionamiento del petróleo.	Se usa para elevar el octanaje de gasolinas (gas avión); para la producción de beceno y fenol, como solvente para la elaboración de pinturas, resinas, recubrimientos, gomas, detergentes, químicos (ácido benzoico), perfumes, medicinas, sacarinas, etc.
Xileno	Dimetilbenzol, tiene tres isómeros (orto, meta y para); líquido inflamable, de olor semejante al del benceno, incoloro; se encuentra en el alquitrán de hulla. Se utiliza como disolvente u como diluyente.	Sus usos principales son: solventes para resinas, lacas, esmaltes, caucho, tintas, cuero, gasolina para aviación, agente desengrasante, producción de resinas epóxicas, elaboración de perfumes, producción de insecticidas y repelentes.
Acetatos
Acetato de Etilo	Líquido incoloro, fácilmente inflamable, hierve a 74-77ºC, se obtiene por destilación del alcohol con ácido acético.	Se recomienda su uso en laboratorios de fármacos. Se ocupa para la extracción líquida de antibióticos, en la industria de pinturas se ocupa como solvente activo para disolver las resinas sintéticas ocupadas en la formulación de estas. Otros usos son en la industria de fragancias, tintas, saborizantes, etc.
Acetato de Butilo	Líquido incoloro, fácilmente inflamable, hierve a 126.5ºC.	Se recomienda como disolvente y para aumentar el número de octanos.
Cetonas
Acetona	Líquido aromático, incoloro, inflamable, es la cetona más sencilla, importante como disolvente y medio de extracción.	Se emplea principalmente como disolvente en la fabricación de acetato de celulosa, pinturas, lacas y adhesivos, colorantes de la serie de la difenilamina, isopreno, piel artificial, mezclas adhesivas de nitrocelulosa, lubricantes, perfumes, productos farmacéuticos, plásticos, cementos ahulados, extracción de grasas y aceites, tónicos, purificación de parafina, etc.
Metil Isobutil Cetona	Líquido incoloro, inflamable y tóxico de olor parecido al de la acetona y el alcanfor. Es parcialmente soluble al agua, miscible en alcohol.	Se emplea en síntesis orgánicas, solventes de gomas, resinas, lacas de nitrocelulosa, producción de recubrimientos y adhesivos.
Metil Etil Cetona	Olor parecido a la menta (fragante y moderadamente penetrante), líquido incoloro, brillante, muy volátil y altamente inflamable, insoluble en agua.	Es utilizado en la producción de disolvente para revestimiento, adhesivo, cintas magnéticas, separación de la cera de los aceites lubricantes, tintas de imprenta, cuero sintético, papel transparente, papel aluminio, lacas, quitagrasas, extracción de grasas, aceites, ceras y resinas sintéticas y naturales.
Alcoholes
Metanol	Líquido incoloro de olor característico, soluble en acetona, esteres. Arde con llama débilmente luminosa y es miscible con agua en todas las proporciones.	Se usa como solvente industrial, fabricación de formol, acetato de metilo y plastificantes. Como aditivos para gasolinas. Solvente en fabricación de colesterol, estreptomicina, vitaminas y hormonas, desnaturalizante para alcohol etílico. En la industria en general se usa como solvente en la fabricación de lacas, películas, plásticos, jabones, textiles, cuero artificial. En la preparación de removedores de pinturas, barniz, para soluciones anticongelantes.
Isopropanol	Líquido incoloro de olor característico al alcohol, parecido al alcohol etílico, pero más tóxico, sustituye al alcohol en preparados de cosmética y es importante como disolvente de lacas y como conservante.	Se emplea en linimentos, lociones para la piel, tónico para el pelo, preparación en ondulados permanentes, como solvente en procesos de extracción, anticongelantes, jabones líquidos, limpiadores y adelgazadores para pinturas, en la producción de glicerol, acetato de etilo, acetona, resinas, síntesis orgánicas, etc.
Alifáticos
Gas nafta	Líquido incoloro, aromático, muy poco soluble en agua.	Como solvente para pinturas y diversos usos industriales, como desmanchador en tintorerías.
Nafta Deodorizada	Líquido incoloro, aromático, muy poco soluble en agua.	Como solvente para pinturas, ceras para calzado, diversos usos industriales y como principal uso, desmanchador en tintorerías de lavado en seco.
Gasolina Blanca	Líquido incoloro de olor a petróleo, insoluble en agua.	Se emplea principalmente como solvente para esmaltes alquidalicos, asfalto, barnices y para resinas naturales. Como agente limpiador y desengrasante, es solvente para grasas y aceites. Su función principal como combustible.
Gasolvente
Heptano	Líquido incoloro con olor característico de las gasolinas, soluble en alcohol, éter y cloroformo.	Se emplea como sustituto del hexano en la extracción de aceites, en la elaboración de reactivos de laboratorio; como solvente para pinturas y en la industria papelera, como anestésico, para la preparación de adelgazadores y adhesivos como estándar para la determinación del octanaje en gasolinas, solvente para selladores y tintas.
Hexano	Líquido inflamable, volátil e incoloro, componente de la gasolina y del petróleo, olor ligeramente aromático, soluble en alcohol, acetona y éter.	Se usa especialmente como extractor de aceites vegetales, para efectuar reacciones de polimerización, como diluyente de pinturas, solventes en la preparación de adelgazadores, como alcohol desnaturalizado. Como materia prima para síntesis orgánicas, en la elaboración de thinners.
Clorados
Percloroetileno	Líquido incoloro de olor característico	Se usa como solvente en desengrasado de metales, lavado de ropa en seco y en la fabricación de jabones.
Cloruro de Metileno	Líquido volátil, incoloro, de olor dulce agradable. Poco soluble en agua pero miscible en la mayoría de los disolventes orgánicos. Es prácticamente inflamable y no explosivo en condiciones normales de utilización.	Se emplea principalmente como disolvente, tanto en eliminación de pinturas y barnices como en su fabricación. Otras aplicaciones incluyen la fabricación de aerosoles para agroquímica y limpieza doméstica.
Glicoéteres
Butil Cellosolve	Líquido incoloro de suave olor característico, siendo dentro de los éteres de glicol de los de alto punto de ebullición, es ampliamente empleado como solvente retardador para lacas, nivelador de película en tintas, completamente soluble en agua.	Solvente para resinas de nitrocelulosa, lacas en spray, lacas de secado rápido, barnices, en textiles para prevenir las manchas de impresión o tejido, solvente para aceites minerales, para detener los jabones en solución ayudando a mejorar las propiedades emulsificantes, en general un solvente inerte, retardador en adelgazadores, agente acoplante.
Mezclas
Thinner Standard	Líquido incoloro de olor a petróleo, insoluble en agua.	Se emplea principalmente como adelgazador de pinturas automotrices, selladores, lacas para madera y primarios. Como limpieza y desengrasante de piezas mecánicas, limpieza de carburadores, etc.

Proveedores de solventes

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La División Solventes, fundada en 1982, ofrece una amplia gama de solventes y productos químicos. También con una distribución autorizada de Petróleos Mexicanos (PEMEX), representan la única empresa a nivel nacional que ofrece las líneas de polímeros y de solventes de PEMEX. A su vez, cuentan con toda una línea de materiales de importación.

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GOMA XANTHAN

La Goma Xanthan es un polisacárido natural de alto peso molecular. Es industrialmente producido por la fermentación de cultivos puros del microorganismo Xantomonas campestris.El microorganismo es cultivado en un medio bien aireado que contiene carbohidratos como fuente de nitrógeno, y trazas de elementos esenciales. El cultivo de Xanthomonas campestris es rigurosamente controlado en sus diferentes etapas de fermentación, el caldo se esteriliza para prevenir la contaminación bacteriana, y la goma Xanthan se recupera mediante precipitación con alcohol, secado y su posterior molienda hasta convertirla en polvo fino.

Características químicas

La Goma Xanthan contiene D-glucosa y D-mannose como unidades dominantes de hexose, junto con ácido D-glucuronico. El columna del polímero es hecha de unidades de B-D glucosa unidas en las posiciones 1- y 4- (idéntico a la estructura de la cadena principal de celulosa). Unido a cada otra unidad de glucosa en la posición 3- hay una rama del trisaccarido que consiste de una unidad de ácido glucuronico entre dos unidades de mannose.La rigidez estructural de la molécula de Goma Xanthan produce varias propiedades funcionales inusuales como estabilidad al calor, tolerancia buena en soluciones fuertemente agrias y básicas, viscosidad estable en un rango amplio de temperatura, y resistencia a degradación enzimática.

Características físicas

La Goma Xanthan existe como un polvo color blanco-crema, fácilmente soluble en agua caliente o fría. Sus soluciones son neutras. Solubilidad Generalmente no soluble en solventes orgánicos, Goma Xanthan es soluble en glycerol o etilen-glycol a temperaturas mayores a 65 °C. Soluciones acuosas de Goma Xanthan tolerarán hasta un 50% a 60% de concentración de solventes miscibles con agua, como isopropanol o etanol. Concentraciones superiores de alcohol producirán gelación o precipitación de la goma. Para mejores resultados, Goma Xanthan debe disolverse primero completamente en agua, y después debe agregarse el solvente lentamente bajo agitación continua. Viscosidad Soluciones acuosas de Goma Xanthan son altamente viscosas en comparación con otras soluciones de polisacaridos preparadas a la misma concentración. El siguiente grafico muestra la relación concentración / viscosidad en soluciones de Goma Xanthan. Para las mediciones se usa un viscosímetro Brookfield LVF a 60 r.p.m.

 

Relación de temperatura

La temperatura virtualmente no tiene efecto sobre la viscosidad de soluciones de Goma Xanthan. Por consiguiente, soluciones de Goma Xanthan mantienen una viscosidad constante mostrando características de flujo uniformes durante el almacenamiento bajo condiciones climáticas variadas. El gráfico siguiente muestra el efecto de temperatura sobre la viscosidad de una solución de Goma Xanthan al 1%.

Efecto de pH

La viscosidad de soluciones de Goma Xanthan que contienen cantidades mínimas de sal no muestran ningún cambio significante dentro de un amplio rango de valores de pH.

Propiedades Reológicas

Soluciones de Goma Xanthan son muy seudo-plásticas, característica muy importante en la estabilización de suspensiones y emulsiones. Cuando una fuerza de corte es aplicada, la viscosidad se reduce en proporción directa a la fuerza de corte aplicada. Las operaciones de mezclado, bombeado y vertido de las soluciones se facilitan de esta manera requiriéndose gastos mínimos de energía para estos procesos. Cuando la fuerza de corte se detiene, la viscosidad aparente se recupera de inmediato.Soluciones de Goma Xanthan son extraordinariamente resistentes a la pérdida de viscosidad causada por prolongadas fuerzas de corte aplicadas a las soluciones, comparado con otro espesantes.

Compatibilidades

Ácidos

Goma Xanthan se solubiliza rápidamente y es estable con acidulantes usados normalmente en productos alimenticios, como ácido cítrico, ácido fumárico y ácido acético.

Sales

Soluciones de Goma Xanthan son compatibles y estables en presencia de la mayoría de las sales utilizadas en alimentos tales como las sales de potasio, sodio, calcio y magnesio. Encima de un pH 10, soluciones de Goma Xanthan se gelifican en presencia de iones de calcio. Con sales de Aluminio se forman geles con un pH cerca de cuatro.

Espesantes

Goma Xanthan muestra una excelente estabilidad con alginatos y almidones. Cuando Goma Xanthan es mezclada con dextrina, goma guar o goma de algarrobo, un aumento de la viscosidad ocurre de una forma sinérgica. Goma Xanthan es compatible con Goma Tragacantho, Goma Karaya y pectina.

Preservativos Como con otros polisacáridos, soluciones de Goma Xanthan apoyarán el crecimiento de microorganismos. Por consiguiente, se recomienda el uso de un preservativo conveniente para asegurar la estabilidad de soluciones durante almacenamiento prolongado.

Aplicaciones

Generalmente, la función de Goma Xanthan es la de actuar como colloide hidrofilico para espesar, suspender, y estabilizar emulsiones y otros sistemas basados en agua. Las únicas y poco usuales propiedades funcionales de esta goma la hacen sumamente útil en las formulaciones en el área de alimentos, farmacéuticos y cosméticos:

• Proporciona una alta viscosidad en solución a concentraciones bajas.

• Fácilmente soluble en agua caliente o fría.

• Viscosidad estable de las soluciones en amplios rangos de temperatura.

• Viscosidad de las soluciones no es afectado por el pH• Resistente a degradación enzimática.

• Los sistemas estabilizados con goma xanthan son muy estables a las variaciones de agitación.

• Estabilidad excelente en sistemas ácidos.