En los líquidos, el punto de enturbiamiento es la temperatura por debajo de la cual una solución transparente experimenta una separación de fases líquido-líquido para formar una emulsión o una transición de fase líquido-sólido 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 el 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 experimenta una transición de fase gas-sólido 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 diésel o la cera biológica en los biodiésel forman una apariencia turbia. La presencia de ceras solidificadas espesa el aceite y obstruye los filtros de combustible y los inyectores en los motores. [1] La cera también se acumula en superficies frías (produciendo, por ejemplo, incrustaciones en tuberías o intercambiadores de calor ) y forma una emulsión o sol con agua. Por lo tanto, el punto de enturbiamiento indica la tendencia del aceite a obstruir filtros o pequeños orificios a temperaturas de funcionamiento frías . [2]
Un ejemplo cotidiano de punto de enturbiamiento se puede observar en el aceite de oliva almacenado en climas fríos. El aceite de oliva comienza a solidificarse (mediante la separación de fases líquido-sólido ) alrededor de los 4 °C, mientras que las temperaturas invernales en los países templados a menudo pueden ser más frías que 0 °C. En estas condiciones, el aceite de oliva comienza a desarrollar grumos/esferas blancas y cerosas de aceite solidificado que se hunden hasta el fondo del recipiente. [3]
En petróleos crudos o pesados, el punto de enturbiamiento es sinónimo de temperatura de aparición de cera (WAT) y temperatura de precipitación de cera (WPT).
El punto de enturbiamiento de un surfactante 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 turbia. Este comportamiento es característico de los surfactantes no iónicos que contienen cadenas de polioxietileno , que presentan un comportamiento de solubilidad inversa en función de la temperatura en el agua y, por lo tanto, se "enturbian" en algún momento a medida que aumenta la temperatura. Los glicoles que muestran este comportamiento se conocen como "glicoles de punto de enturbiamiento" y se utilizan como inhibidores de esquisto . El punto de enturbiamiento se ve afectado por la salinidad , siendo generalmente más bajo en fluidos más salinos.
El aceite de prueba debe ser transparente en capas de 40 mm de espesor (de acuerdo con ASTM D2500). Los cristales de cera generalmente se forman primero en la pared circunferencial inferior con la apariencia de una nube blanquecina o lechosa. El punto de enturbiamiento es la temperatura justo por encima de donde aparecen estos cristales por primera vez.
La muestra de prueba se vierte primero en un frasco de prueba hasta llenarlo aproximadamente hasta la mitad. Se utiliza un corcho que lleva el termómetro de prueba para cerrar el frasco. El bulbo del termómetro se coloca de manera que descanse en el fondo del frasco. Luego, todo el sujeto de prueba se coloca en un baño de enfriamiento a temperatura constante sobre una junta para evitar un enfriamiento excesivo.
Cada 1 °C, se extrae la muestra y se inspecciona para detectar si hay opacidad, y luego se reemplaza rápidamente. Se pueden utilizar baños de enfriamiento de menor temperatura en sucesivas según el punto de opacidad. El baño de enfriamiento de menor temperatura debe tener una estabilidad de temperatura no inferior a 1,5 K para esta prueba.
ASTM D5773, método de prueba estándar para determinar el punto de enturbiamiento de productos derivados del petróleo (método de velocidad de enfriamiento constante) es una alternativa al procedimiento de prueba manual. Utiliza un aparato automático y se ha comprobado que es equivalente al método de prueba D2500. [4]
El método de prueba D5773 determina el punto de enturbiamiento 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 un baño de enfriamiento externo ni una unidad de refrigeración. El D5773 es capaz de determinar el punto de enturbiamiento 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 la norma 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 con 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 enturbiamiento.