Capacidad hidrotopa del butilglicol: comportamiento en presencia de álcalis y electrolitos

El butilglicol es un compuesto muy utilizado en la industria gracias a su alto poder de solvencia. Esta propiedad también se observa en soluciones con álcalis en su composición. Sin embargo, es importante prestar atención a algunas reacciones inesperadas en cuanto a su uso en medios con muchos electrolitos.

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Butilglicol: características y aplicación

El butilglicol es un éter monobutílico de etilenglicol. Es un líquido incoloro con un olor rancio y dulce, miscible y soluble en agua y alcohol, además de tener un alto poder de solvencia en hidrocarburos de petróleo. Está compuesto por un glicol conectado a cuatro carbonos, como se muestra en la siguiente figura:

Actúa en la solubilización de la suciedad oleosa y, principalmente, como coemulsionante del tensioactivo, lo que mejora la humectabilidad de la superficie. Además, los glicoles en general, al tener una baja tensión superficial, son capaces de generar una "película" que enmascara las manchas.

El butilglicol es un compuesto químico muy versátil y muy solicitado en la industria debido a su poder desengrasante y solvente. Se emplea en formulaciones de limpiadores en general, desde limpiacristales hasta desengrasantes industriales y automotores.

¿Qué es la hidrotopía?

La hidrotopía es un fenómeno de solubilización en el que la adición de una determinada cantidad de un segundo soluto da lugar a un aumento de la solubilidad acuosa de otro soluto.

Cuando se dice que el butilglicol tiene un alto poder de solvencia, nos referimos precisamente a esta característica de componente hidrotopo.

Aumento de la solubilidad en presencia de álcalis

El álcali se define como cualquier hidróxido u óxido de los metales alcalinos (litio, sodio, potasio, rubidio y cesio). Por su parte, cáustico tiene definiciones simples como "que quema, produce cauterización, que desorganiza los tejidos cutáneos carbonizándolos". De esta forma, álcali cáustico es una denominación que asocia ambas condiciones químicas, teniendo como ejemplo la famosa Sosa Cáustica o el Hidróxido de Sodio, cuyo carácter corrosivo proviene de estas condiciones.

En productos como los desengrasantes alcalinos, por ejemplo, la alcalinidad es un factor fundamental para la eficacia de la limpieza de suciedad como grasas lubricantes, aceites y grasas en general. En el proceso de desengrasado se utilizan productos a base de Hidróxido de Sodio y Potasio. Por su parte, la Potasa Cáustica confiere un mayor poder de limpieza a los desengrasantes.

En general, el butilglicol puede aplicarse para aumentar la solubilidad de las soluciones que contienen álcalis en su composición.

Como se ilustra arriba, son las moléculas de oxígeno e hidroxilo de la parte polar las que permiten que el butilglicol se disuelva en agua. Con ello, creará una mezcla que forma enlaces de hidrógeno, disminuyendo la polaridad y, en consecuencia, manteniendo el tensioactivo más estable.

Alta presencia de electrolitos y caída del punto de nube

A pesar de su alta solubilidad en presencia de álcalis, existen algunas consideraciones sobre el uso de butilglicol en medios con mucho electrolito.

Si se utiliza un componente muy cáustico, como el Hidróxido de Sodio, y se llena el medio con electrolitos, el compuesto no será capaz de soportar el aumento brusco de polaridad del medio y comenzará a separarse, rompiendo los enlaces de hidrógeno y agua.

Esto disminuirá el punto de nube, que es la temperatura a la que los tensioactivos, principalmente los no iónicos, se vuelven insolubles, provocando turbidez. Si el producto permanece durante un tiempo prolongado a esa temperatura o incluso por encima de ella, tiende a producirse una separación, generando dos o más fases.

Por lo tanto, se puede afirmar que, en estos casos, el butilglicol comenzará a comportarse como un aceite y, en lugar de contribuir como agente hidrotopo, aumentando la solubilidad de los tensioactivos, perjudicará la solubilidad del sistema en su conjunto.

Cabe destacar que cuanto más cerca esté el producto del punto de nube, mayor será su poder de limpieza. Por lo tanto, en formulaciones que contienen álcalis, es necesario prestar atención a la cantidad de butilglicol y electrolitos dosificados, de modo que se alcance un punto de nube de al menos 50°C, que es la temperatura mínima que garantiza el mantenimiento de la integridad del producto durante el almacenamiento y el transporte.

En algunos productos más técnicos y específicos, en los que se conoce la temperatura de aplicación en el momento del consumo, formular el producto de manera que el punto de nube sea ligeramente inferior a la temperatura de aplicación contribuye a la máxima eficacia de limpieza.

Opciones para sustituir el butilglicol en presencia de electrolitos

Como hemos visto anteriormente, el uso de butilglicol en medios con muchos electrolitos puede disminuir el punto de nube y perjudicar la solubilidad de la formulación en su conjunto.

En este sentido, Macler cuenta con hidrotopos de muy alta eficiencia que garantizan excelentes resultados con bajas dosis. A continuación, se muestra un ejemplo de algunos de ellos aplicados en un desengrasante industrial cáustico.

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