En los líquidos, el punto de turbidez es la temperatura por debajo de la cual una solución transparente sufre una separación de fases líquido-líquido para formar una emulsión o una transición de fase líquido-sólida para formar un sol estable o una suspensión que sedimenta un precipitado . El punto de enturbiamiento es análogo al ' punto de rocío ' en el que se produce una transición de fase gas-líquido llamada condensación en vapor de agua (aire húmedo) para formar agua líquida ( rocío o nubes ). Cuando la temperatura es inferior a 0 °C, el punto de rocío se denomina punto de congelación, ya que el vapor de agua sufre una transición de fase gas-sólida llamada deposición , solidificación o congelación.
En la industria petrolera, el punto de enturbiamiento se refiere a la temperatura por debajo de la cual la cera de parafina en el diesel o la biocera en los biodiesels forma una apariencia turbia. La presencia de ceras solidificadas espesa el aceite y obstruye los filtros de combustible y los inyectores de los motores. [1] La cera también se acumula en superficies frías (produciendo, por ejemplo, obstrucción de tuberías o intercambiadores de calor ) y forma una emulsión o sol con agua. Por lo tanto, el punto de turbidez indica la tendencia del aceite a obstruir filtros u orificios pequeños a temperaturas de funcionamiento frías . [2]
Un ejemplo cotidiano de punto de nube se puede ver en el aceite de oliva almacenado en climas fríos. El aceite de oliva comienza a solidificarse (a través de la separación de fases líquido-sólido ) alrededor de los 4 °C, mientras que las temperaturas invernales en los países templados a menudo pueden ser inferiores a 0 °C. En estas condiciones, el aceite de oliva comienza a desarrollar grumos/esferas cerosas y blancas de aceite solidificado que se hunden hasta el fondo del recipiente. [3]
En petróleos crudos o pesados, el punto de turbidez es sinónimo de temperatura de aparición de cera (WAT) y temperatura de precipitación de cera (WPT).
El punto de turbidez de un tensioactivo no iónico o una solución de glicol es la temperatura a la que la mezcla comienza a separarse en fases y aparecen dos fases, volviéndose así turbias. Este comportamiento es característico de los tensioactivos no iónicos que contienen cadenas de polioxietileno , que exhiben un comportamiento de solubilidad inversa versus temperatura en agua y por lo tanto se "enturbian" en algún punto a medida que aumenta la temperatura. Los glicoles que demuestran este comportamiento se conocen como "glicoles de punto de turbidez" y se utilizan como inhibidores de esquisto . El punto de turbidez se ve afectado por la salinidad , siendo generalmente menor en fluidos más salinos.
Se requiere que el aceite de prueba sea transparente en capas de 40 mm de espesor (de acuerdo con ASTM D2500). Los cristales de cera normalmente se forman primero en la pared circunferencial inferior con la apariencia de una nube blanquecina o lechosa. El punto de turbidez es la temperatura justo por encima de donde aparecen estos cristales por primera vez.
Primero se vierte la muestra de prueba en un frasco de prueba hasta que el nivel esté aproximadamente hasta la mitad. Para cerrar el frasco se utiliza un corcho que lleva el termómetro de prueba. El bulbo del termómetro se coloca de forma que descanse en el fondo del frasco. Luego, todo el sujeto de prueba se coloca en un baño de enfriamiento a temperatura constante encima de una junta para evitar un enfriamiento excesivo.
Cada 1 °C, se extrae la muestra, se inspecciona en busca de nubes y luego se reemplaza rápidamente. Se pueden utilizar baños de enfriamiento a temperaturas sucesivamente más bajas dependiendo del punto de turbidez. El baño de enfriamiento a temperatura más baja debe tener una estabilidad de temperatura no inferior a 1,5 K para esta prueba.
ASTM D5773, Método de prueba estándar del punto de turbidez de productos derivados del petróleo (método de velocidad de enfriamiento constante) es una alternativa al procedimiento de prueba manual. Utiliza aparatos automáticos y se ha demostrado que es equivalente al método de prueba D2500. [4]
El método de prueba D5773 determina el punto de turbidez en un período de tiempo más corto que el método manual D2500. Se requiere menos tiempo del operador para ejecutar la prueba utilizando este método automático. Además, no se necesita ningún baño enfriador externo ni unidad de refrigeración. D5773 es capaz de determinar el punto de nubosidad dentro de un rango de temperatura de -60 °C a +49 °C. Los resultados se informan con una resolución de temperatura de 0,1 °C.
Según ASTM D5773, la muestra de prueba se enfría mediante un dispositivo Peltier a una velocidad constante de 1,5 +/- 0,1 °C/min. Durante este período, la muestra se ilumina continuamente mediante una fuente de luz. Una serie de detectores ópticos monitorean continuamente la muestra para detectar la primera aparición de una nube de cristales de cera. La temperatura a la que se detecta la primera aparición de cristales de cera en la muestra se determina como el punto de turbidez.