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Se ha determinado los puntos de nube de distintos surfactantes polietoxilados y se han caliculado de parámetros termodinámicos como entalpía y entropía de la mezcla utilizando el modelo de Flory-Huggins. Los surfactantes no iónicos son compuestos que pueden ser utilizados como promotores de separación en procesos tales como extracción. Este proceso de separación es basado en un fenómeno químico que ocurre cuando una solución de surfactantes no iónico es sometida al calentamiento, aumentando la temperatura hasta quedar turbia. La temperatura en este momento se denominada punto de nube. La metodología experimental consideró tanto la preparación de soluciones de 0.25 hasta 20% en masa para cada surfactante estudiado y el calentamiento hasta alcanzar el punto de nube. Los parámetros en el modelo de Flory-Huggins fueron obtenidos usando el método de Levenberg-Marquardt y presentan un ajuste satisfactorio a los datos experimentales para todos los surfactantes estudiados en este trabajo The cloud point of different polyethoxylated surfactants have been experimentally determined and thermodynamic parameters such as enthalpy and entropy of mixing using the Flory-Huggins model have been determined. The non-ionic surfactants are compounds that can be used as separation aid in processes such as extraction. This separation process is based on a chemical phenomenon that occurs when a solution of non-ionic surfactants is subjected to warming, increasing the temperature until getting a turbid liquid. The temperature at this point is known as the cloud point. The experimental methodology considered the preparation of solutions of 0.25 to 20% by mass for each surfactant studied and the heating process until reaching the cloud point. The parameters in the Flory-Huggins model were obtained using the Levenberg-Marquardt method and presented a satisfactory adjustment to the experimental data for all the surfactants studied in this work

Los metales traza presentes en las aguas marinas, procedentes de actividades antropogénicas, constituyen un serio problema ambiental y de salud debido a su toxicidad y a las repercusiones que ocasionan sobre los seres vivos, al introducirse en la cadena trófica. La determinación de metales traza en agua de mar supone un problema analítico complejo derivado de la baja concentración a la que se encuentran los analitos y al elevado contenido salino que dificulta la cuantificación. Por ello, surge la necesidad de contar con técnicas de detección sensibles y con metodologías de separación / preconcentración de muestra que permitan aislar los analitos de la matriz y aumentar su concentración para facilitar la determinación. El reto de la Química Analítica es diseñar métodos que se ajusten a los principios de la Química Verde, para que las repercusiones de su actividad sobre el medio ambiente se vean minimizadas. Los métodos han de ser sencillos, rápidos, emplear pocos reactivos y permitir la determinación multielemental para economizar tiempo y esfuerzo. En este contexto, este estudio se ha centrado en la determinación simultánea de los analitos Ag, As, Au, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Se, Pb, U, V y Zn empleando la técnica de ICP-MS de elevada sensibilidad, cuyas condiciones de trabajo se han optimizado en el capítulo I y en el conocimiento, diseño y aplicación de distintas metodologías de preparación de muestra. Estas metodologías se han basado en las técnicas de extracción en fase sólida con resinas de intercambio catiónico (capítulos II y III), la técnica de coprecipitación (capítulo IV), la extracción en punto de nube (capítulo V) y finalmente, la determinación directa (capítulo VI).

Se ha determinado los puntos de nube de distintos surfactantes polietoxilados y se han caliculado de parámetros termodinámicos como entalpía y entropía de la mezcla utilizando el modelo de Flory-Huggins. Los surfactantes no iónicos son compuestos que pueden ser utilizados como promotores de separación en procesos tales como extracción. Este proceso de separación es basado en un fenómeno químico que ocurre cuando una solución de surfactantes no iónico es sometida al calentamiento, aumentando la temperatura hasta quedar turbia. La temperatura en este momento se denominada punto de nube. La metodología experimental consideró tanto la preparación de soluciones de 0.25 hasta 20% en masa para cada surfactante estudiado y el calentamiento hasta alcanzar el punto de nube. Los parámetros en el modelo de Flory-Huggins fueron obtenidos usando el método de Levenberg-Marquardt y presentan un ajuste satisfactorio a los datos experimentales para todos los surfactantes estudiados en este trabajo. The cloud point of different polyethoxylated surfactants have been experimentally determined and thermodynamic parameters such as enthalpy and entropy of mixing using the Flory-Huggins model have been determined. The non-ionic surfactants are compounds that can be used as separation aid in processes such as extraction. This separation process is based on a chemical phenomenon that occurs when a solution of non-ionic surfactants is subjected to warming, increasing the temperature until getting a turbid liquid. The temperature at this point is known as the cloud point. The experimental methodology considered the preparation of solutions of 0.25 to 20% by mass for each surfactant studied and the heating process until reaching the cloud point. The parameters in the Flory-Huggins model were obtained using the Levenberg-Marquardt method and presented a satisfactory adjustment to the experimental data for all the surfactants studied in this work.

El deficiente desempeño del biodiesel de aceite de palma (BAP) a bajas temperaturas constituye su mayor deficiencia de calidad y el limitante para propiciar el uso de este combustible alternativo para motores diesel puro o mezclado en altas proporciones con el combustible diesel convencional derivado del petróleo (ACPM). En este trabajo se evalúan varias alternativas para mejorar las propiedades de flujo a baja temperatura (PFBT) del BAP. Mediante la producción del biodiesel utilizando alcoholes ramificados como el isopropanol, isobutanol, 2-butanol e isopentanol se obtienen alquilésteres del aceite de palma con puntos de nube y fluidez más bajos que los correspondientes a los metilésteres. La sustitución del grupo metil por el isopentil permite obtener reducciones en los puntos de nube y fluidez de 8 y 21 ºC, respectivamente. Los isopropilésteres del aceite de palma poseen un punto de nube 10 ºC menor que el de los metilésteres. El punto de nube de las mezclas BAP-ACPM se incrementa en forma lineal con el contenido del biodiesel en la mezcla. Para las mezclas probadas (B5, B20 y B30) solo se presentan problemas de filtrabilidad del combustible a temperaturas por debajo de -4 ºC. En este trabajo se evaluó la efectividad de dos aditivos comerciales mejoradores de flujo para reducir el punto de obstrucción de filtros en frío (POFF) del biodiesel puro y las mezclas probadas. Los resultados obtenidos mostraron que con dichos aditivos solamente es posible obtener reducciones en el POFF de la mezcla B5 cuando se usa la menor de las tres concentraciones de aditivo probadas. The faulty performance of palm oil biodiesel at low temperatures constitutes its main quality drawback and limitation to use this alternative fuel for diesel engines either as a neat fuel or blended with conventional diesel fuel derived from petroleum. In this work, several alternatives for improving the cold flow properties of palm oil biodiesel are evaluated. The production of biodiesel using branched-chain alcohols such as isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, 2-butyl alcohol and isopentyl alcohol allows the production of palm oil alkyl esters having cloud and pour points lower than those of methyl esters. Substituting isopropyl for the methyl group allows reductions in the cloud and pour points of 8 and 21 ºC, respectively. Palm oil isopropyl esters have a cloud point 10 ºC lower than the corresponding methyl esters. The cloud point of the palm oil biodieseldiesel fuel blends linearly increases with mixture biodiesel content. In the case of the tested blends there may be fuel filterability problems only at temperatures below -4 ºC. This work also presents the effectiveness of two commercial additives used to reduce the cold filter plugging point of neat biodiesel and the tested blends. The results obtained showed that by using such additives it is only possible to obtain reductions in the B5 blend cold filter plugging point when the lowest additive concentration was used.

RESUMEN: El deficiente desempeño del biodiesel de aceite de palma (BAP) a bajas temperaturas constituye su mayor deficiencia de calidad y el limitante para propiciar el uso de este combustible alternativo para motores diesel puro o mezclado en altas proporciones con el combustible diesel convencional derivado del petróleo (ACPM). En este trabajo se evalúan varias alternativas para mejorar las propiedades de flujo a baja temperatura (PFBT) del BAP. Mediante la producción del biodiesel utilizando alcoholes ramificados como el isopropanol, isobutanol, 2-butanol e isopentanol se obtienen alquilésteres del aceite de palma con puntos de nube y fluidez más bajos que los correspondientes a los metilésteres. La sustitución del grupo metil por el isopentil permite obtener reducciones en los puntos de nube y fluidez de 8 y 21°C, respectivamente. Los isopropilésteres del aceite de palma poseen un punto de nube 10°C menor que el de los metilésteres. El punto de nube de las mezclas BAP-ACPM se incrementa en forma lineal con el contenido del biodiesel en la mezcla. Para las mezclas probadas (B5, B20 y B30) solo se presentan problemas de filtrabilidad del combustible a temperaturas por debajo de -4°C. En este trabajo se evaluó la efectividad de dos aditivos comerciales mejoradores de flujo para reducir el punto de obstrucción de filtros en frío (POFF) del biodiesel puro y las mezclas probadas. Los resultados obtenidos mostraron que con dichos aditivos solamente es posible obtener reducciones en el POFF de la mezcla B5 cuando se usa la menor de las tres concentraciones de aditivo probadas. ABSTRACT: The faulty performance of palm oil biodiesel at low temperatures constitutes its main quality drawback and limitation to use this alternative fuel for diesel engines either as a neat fuel or blended with conventional diesel fuel derived from petroleum. In this work, several alternatives for improving the cold flow properties of palm oil biodiesel are evaluated. The production of biodiesel using branched-chain alcohols such as isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, 2-butyl alcohol and isopentyl alcohol allows the production of palm oil alkyl esters having cloud and pour points lower than those of methyl esters. Substituting isopropyl for the methyl group allows reductions in the cloud and pour points of 8 and 21°C, respectively. Palm oil isopropyl esters have a cloud point 10°C lower than the corresponding methyl esters. The cloud point of the palm oil biodiesel-diesel fuel blends linearly increases with mixture biodiesel content. In the case of the tested blends there may be fuel filterability problems only at temperatures below -4°C. This work also presents the effectiveness of two commercial additives used to reduce the cold filter plugging point of neat biodiesel and the tested blends. The results obtained showed that by using such additives it is only possible to obtain reductions in the B5 blend cold filter plugging point when the lowest additive concentration was used.

Los resultados de esta investigación aplicada aportan elementos fundamentales para el manejo de crudos parafínicos (diseño y operación de oleoductos) y la optimización del uso de aditivos Depresores de Punto de Fluidez DPF. Los estudios reológicos soportan los análisis fluido-dinámicos que permiten predecir con mayor precisión la operación de transporte por oleoducto, a diferencia de tradicionales parametros como punto de fluidez y punto de nube. Las evaluaciones de comportamiento reológico se llevaron a cabo en el nivel de laboratorio en viscosímetros concéntricos y se escalaron en el nivel de planta piloto en un Circuito de Pruebas Fluido-dinámicas CPF en tuberías con diámetros entre 1,27 y 15,24 cm (1/2 y 6"), donde se logró confirmar lo observado a escala laboratorio. Las pruebas se realizaron a temperatura y condiciones de velocidad de deformación similares a las presentadas en la operación de oleoductos y líneas de flujo de campos de producción. Igualmente, se estimó la viabilidad de reiniciar el bombeo después de una parada prolongada con temperaturas extremas, evaluando el esfuerzo de fluencia. El estudio ha permitido transportar en forma segregada el crudo Cupiagua sin aditivo DPF, demostrando que a pesar de su alto punto de fluidez, 300K (27 °C), en condiciones dinámicas similares a las que se tienen en un oleoducto, el crudo fluye a temperaturas cercanas a 283K (10 °C) sin compromiso para la integridad del tubo y dentro de las restricciones operativas y de equipos de la compañia que opera el oleoducto. Lo anterior ha generado ahorros significativos, tanto por el ahorro de aditivo, como también por la posibilidad de segregar los crudos que facilitan la operacion de la planta de parafinas del Complejo Industrial Barrancabermeja. The results of this applied research contribute fundamental elements for handling paraffinic crude oils (pipeline design and operation) and the optimization of the use of Pour Point Depressor additives. The rheological studies support the fluid-dynamic analyses that accurately predict the pipeline transport operation, unlike traditional parameters such as pour point and cloud point. The evaluation of rheological behavior was carried out at the laboratory level in concentric viscometers and were scaled at the pilot plant level in a fluid-dynamic test circuit in pipes with diameters from 1.27 to 15.24 cm (1/2 to 6 inches), where the laboratory scale was confirmed. The tests were performed under strain rate temperature and conditions similar to those of pipeline and flowline operation in production fields. Also, the viability to restart pumping after a prolonged shutdown with extreme temperatures was calculated, evaluating creep stress. The study has allowed us to transport Cupiagua crude oil without the PPD additive in a segregated manner, showing that despite its high pour point 300K (27 °C), in dynamic conditions similar to those in the pipeline, the crude oil flows at temperatures near 283K (10 °C) without putting the integrity of the pipe in danger and within operational and equipment restrictions for the company operating the pipeline. This has generated significant savings, due to the additive as well as the possibility to segregate the crude oils, which facilitates the operation of the paraffin plant at the Barrancabermeja Industrial Complex.