Determinación cuantitativa de la silicona en productos antiespumantes mediante espectroscopia FT-IR / ATR y calibración multivariante

Quantitative Determination of Silicone in Antifoaming Products by FT-IR / ATR Spectroscopy and Multivariate Calibration

Este trabajo presenta un método alternativo para determinar la concentración de silicona (polidimetilsiloxano) en productos antiespumantes mediante espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FT-IR) con el accesorio de reflectancia total atenuada (ATR). Los espectros se registraron en el rango de 2500 a 780 cm^-1, con una resolución de 4 cm^-1 y 128 barridos. Con la calibración de un modelo lineal mediante el método de regresión PLS aplicado a los datos espectrales pudimos determinar la concentración de silicona en las muestras. Este método puede ser útil para los productores de antiespumantes, ya que el rendimiento de tales productos se evalúa generalmente en función de su viscosidad. Además, durante la fabricación puede producirse una homogeneización incompleta de la silicona en el disolvente, en cuyo caso los resultados de viscosidad no son representativos de las muestras. La determinación del porcentaje en peso de la silicona es importante para evitar pérdidas en el proceso de producción y para ayudar al Control Estadístico del Proceso.

INTRODUCCIÓN

La silicona es un material muy utilizado en la industria y se encuentra en una amplia variedad de productos y formulaciones. Debido a su analogía con las cetonas, en 1901 el nombre de silicona fue dado por Kipping a compuestos con la fórmula genérica R2SiO. Estos compuestos se identificaron rápidamente como polímeros y actualmente corresponden a polialquilsiloxanos según la fórmula indicada en la figura 1. El nombre de silicona ha sido adoptado por la industria y en la mayoría de los casos se refiere a polímeros en los que R es el radical metilo (polidimetilsiloxano). Los radicales metilo de la cadena pueden sustituirse por muchos otros grupos, como fenilo, vinilo o trifluoropropilo. Las propiedades de la silicona la convierten en un material de gran importancia para los sectores industriales más diversos: excelente estabilidad térmica; buena resistencia a la radiación ultravioleta; propiedades humectantes, antifricción y lubricidad; hidrofobia y estabilidad al cizallamiento; excelentes propiedades dieléctricas; baja volatilidad a altos pesos moleculares y alta volatilidad a bajos pesos moleculares.

Debido a la estructura y naturaleza química de la silicona, el control de calidad aplicado a su fabricación se centra principalmente en determinar la cinemática de los productos finales, que está directamente asociada a su masa molar. Los antiespumantes a base de silicona se han utilizado con cierta frecuencia en una amplia gama de productos, como fluidos de perforación de pozos petrolíferos, lubricantes, pinturas y barnices, etc. En general, los antiespumantes son compuestos obtenidos a partir de la dilución de silicona en un disolvente adecuado para el uso final del producto.