Metodología de análisis de activos catiónicos mediante cloruros

Uno de los principales activos catiónicos utilizados en suavizantes es el cloruro de dialquil dimetil amonio, comúnmente conocido como cuaternario al 75 %. Para garantizar su estándar de calidad, es fundamental realizar un análisis cuantitativo de la materia activa. ¡Descubra la forma más segura de analizar este activo!

Cloruro de dialquil dimetil amonio: estructura química

El cloruro de dialquil dimetil amonio es un tensioactivo que forma parte de la línea de sales cuaternarias de amonio, una familia muy extensa de activos catiónicos. Por eso es necesario conocer el nombre y la estructura química específica del compuesto que se está adquiriendo.

Muy a menudo, el mercado denomina a este producto simplemente "cuaternario". Sin embargo, los Cloruros de Benzalconio, utilizados como activos para desinfectantes, también pueden denominarse así. Es decir, no definir específicamente la molécula que se está adquiriendo puede dar lugar a la compra del producto equivocado.

El activo en cuestión en este artículo, el cloruro de dialquildimetilamonio, presenta en su estructura química grupos alquilo con una cadena de carbono compuesta por 16 a 18 carbonos (estearilo), una región catiónica derivada del nitrógeno cargado positivamente y un contraión cloruro, como se muestra en la imagen siguiente:

Este tensioactivo se utiliza ampliamente en la industria de los productos de limpieza, aplicándose como uno de los principios activos más eficaces para suavizantes. Cuando se dispersa en agua, añade viscosidad a las soluciones, siendo muy compatible con conservantes, fragancias y pigmentos, además de tener una buena estabilidad química.

¿Cómo garantizar el estándar de calidad del cloruro de dialquil dimetil amonio?

Entre los parámetros analíticos evaluados para garantizar el estándar de calidad del cloruro de dialquil dimetil amonio, el análisis cuantitativo de la materia activa es el más importante, a fin de garantizar que el producto final tenga la eficacia esperada.

En general, las metodologías desarrolladas para la determinación cuantitativa de la materia activa de este tipo de tensioactivo se basan en el análisis directo con el uso de un indicador mixto. Sin embargo, otra técnica de titulación indirecta mediante cloruros resulta más precisa.

Atención: cabe destacar que, en ambas metodologías, el uso de reactivos de alta pureza (grado PA) es esencial para garantizar la precisión y exactitud de los resultados obtenidos.

Método directo de análisis: mayor probabilidad de errores sistemáticos

El método directo para determinar la materia activa es un procedimiento analíticamente complejo, realizado con una mezcla de dos solventes de polaridades diferentes (agua y cloroformo). Para ello, es necesario utilizar un indicador mixto (catiónico/aniónico) y el titulante Lauril Sulfato de Sodio 0,004M.

Sin embargo, como el procedimiento se realiza en medio ácido, algunos componentes que no han reaccionado completamente durante su fabricación pueden protonarse (adquirir carga positiva en este medio ácido) y empezar a reaccionar como activos, lo que implica una evaluación errónea y "miope" y enmascara un gran problema de calidad del insumo.

Así, con el objetivo de minimizar los errores, la determinación de la concentración de materia activa del cloruro de dialquil dimetil amonio puede evaluarse indirectamente mediante la concentración de cloruro total por análisis potenciométrico.

Análisis potenciométrico para la cuantificación del cloruro total

Para aplicar esta metodología, la muestra se trata con etanol para solubilizar el analito y el medio de reacción se acidifica con ácido acético para evitar la formación de hidróxido de plata y especies concomitantes.

El pH de la solución de cloruro de dialquil dimetil amonio se controla con un pHmetro y un electrodo de Ag/AgC durante la adición de la solución de nitrato de plata, observando el punto de inflexión.
Según la concentración de nitrato de plata añadida, se calcula el porcentaje de cloruro presente en el producto. Sin embargo, antes de calcular el activo efectivamente, es necesario tomar una última precaución.

Titulación de neutralización: eliminación de interferentes

Para obtener precisión a nivel analítico, es necesario evaluar la concentración de iones cloruro procedentes del clorhidrato de amina, presente en este tipo de producto. Este análisis se realiza mediante una titulación de neutralización simple, en la que la muestra se solubiliza en isopropanol y, posteriormente, se titula con hidróxido de sodio (NaOH), utilizando fenolftaleína como indicador químico.

Al final, la concentración exacta de cloruro procedente del contraión del activo (según la imagen de la molécula anterior) se calcula a partir de la diferencia entre el cloruro total medido por titulación potenciométrica (con cloruro de plata) y el cloruro procedente de la muestra analizada por neutralización (con hidróxido de sodio).

El resultado de este cálculo de la diferencia se utiliza para calcular y convertir la concentración de cloruros en cloruro de dialquil dimetil amonio.

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