Propiedades De Los Hidrucarburos Puros

1. Propiedades de los Hidrocarburos puros:

El petróleo crudo o una fracción de petróleo, es una mezcla de numerosos hidrocarburos puros, poseen propiedades físicas claramente definidas, como densidad, peso molecular, viscosidad entre otras.

Toda mezcla cuyas propiedades deseen conocerse, pueda expresarse por un conjunto de componentes puros y fracciones petrolíferas con punto de ebullición conocido y cuyas proporciones relativas también se conozcan.

Se trata del conjunto de datos experimentales que permiten calcular las propiedades físicas de los hidrocarburos puros y sus mezclas. A continuación se distingue en varias:

a. Tensión de vapor de los hidrocarburos puros, de las fracciones de petróleo y de sus mezclas.

La tensión de vapor mide la tendencia de las moléculas a dispersarse de una fase líquida para generar una fase vapor en equilibrio termodinámico. Es una función creciente de la temperatura y específica de cada cuerpo puro. Esta característica es muy significativa ya que de una manera indirecta indica el contenido en productos livianos que determinan la seguridad durante el transporte; las pérdidas en el almacenamiento, y la volatilidad de los hidrocarburos livianos.

La tensión de vapor de una fracción del petróleo puede medirse como la de un cuerpo puro. El estudio de los equilibrios líquido-vapor determina la tensión de vapor en una mezcla compleja como la presión de burbuja de dicha mezcla a una temperatura dada.

b. Propiedades críticas, temperatura y presión critica.

La temperatura y la presión críticas son características físicas de los hidrocarburos. Estos parámetros determinan el punto límite superior de la curva de tensión de vapor más allá del cual no se advierte el cambio de fase; este punto crítico corresponde a la identidad perfecta de las propiedades del líquido y del vapor: densidad, índice de refracción, etc. Particularmente, el calor de vaporización se hace nulo en dicho punto.

c. Densidad.

La densidad de los hidrocarburos es menor que la del agua, para medir la densidad se utiliza el grado A.P.I. definido como una función hiperbólica de la densidad, esta unidad corresponde al antiguo grado Baumé, aún utilizado para caracterizar la concentración en ácido de soluciones acuosas.

Cuanto más ligero es un crudo, mayor es su número de °API. Los valores del peso específico relativo en °API para los crudos normales oscila entre 5 a 60 °API. En general, los crudos ligeros poseen un peso específico elevado en °API, pequeña viscosidad, escasa tendencia aditiva y alta tendencia a emulsificarse. Lo inverso ocurre para los crudos pesados.

d. Propiedades térmicas: calor específico, punto de ebullición

Calor específico: Es la cantidad de calor que se requiere aplicar a la unidad de peso para aumentar su temperatura en un grado. El calor específico en estado líquido es una función prácticamente lineal de la temperatura, excepto para los hidrocarburos ligeros (C5-). Depende asimismo de la densidad y de la naturaleza química de los hidrocarburos existentes en las fracciones, lo que se tiene presente empleando una curva de corrección en función del factor de caracterización.

Punto de ebullición: Este se define como la temperatura a la cual un líquido puro, pasa al estado de vapor a una presión preestablecida en cualquier punto de su masa líquida. Para todas las series de hidrocarburos homólogos, el punto de ebullición se incrementa con el número de átomos de carbono que conforman la molécula.

e. Viscosidad:

La viscosidad es un parámetro que influye en la potencial emisión de contaminantes dado que es una determinante en las condiciones de la combustión.

Además resulta importante para definir las posibilidades de bombeo de los productos y el tipo de régimen de los caños.

La viscosidad es una especificación de primer orden en los aceites lubricantes, ya que condiciona las cualidades requeridas para la lubricación.

Existen tablas que reflejan la viscosidad de los distintos hidrocarburos puros, líquidos, vapor y de fracciones del petróleo, estando en este último caso en estrecha relación con el peso molecular y la estructura química.

La magnitud de la viscosidad depende de la conformación química del crudo, de manera que a mayor proporción de fracciones ligeras, menor es la viscosidad. Este valor depende además de la temperatura ambiente, de forma que cuanto menor resulta ésta, más viscoso es un crudo.

f. Punto de congelación:

En los hidrocarburos, este aumenta con el peso molecular, no cumpliéndose en todos los casos.

En los parafínicos; se cumple en las cadenas normales mientras las cadenas isomeradas poseen puntos de congelamiento más bajos. Por otro lado, los parafínicos isomerados de alta simetría tienen puntos de congelamiento superiores para el mismo número de átomos de carbono en la molécula. De manera similar ocurre con los aromáticos.

Se debe distinguir entre el punto de enturbamiento (cloud-point), en el cual se forman micro-cristales, y el punto de congelación inferior (pour point) en el que el líquido se hace pastoso y no fluye. El punto de congelación superior es la temperatura en la cual el hidrocarburo retorna a su estado fluido al recalentar el producto luego de una prolongada solidificación.

Este parámetro caracteriza de manera adecuada el contenido en parafinas de los aceites. No hay una regla general para prever el punto de congelación a partir de parámetros clásicos, tales como la densidad, el factor de caracterización y el punto de anilina, debido que la composición de los destilados es muy compleja.

g. Punto de inflamación:

El punto de inflamación, que representa el contenido de productos ligeros de una fracción, condiciona los riesgos de explosión eventual si la fase gaseosa de los recipientes de almacenaje contiene una concentración en hidrocarburos comprendida entre los límites de explosividad. A temperatura ambiente, son los destilados intermedios del tipo de disolvente pesado o keroseno, los que determinan el mayor peligro durante el almacenaje. Los productos ligeros como las naftas alcanzan una concentración en la fase vapor que excede el límite superior, mientras que los productos pesados no emiten suficientes vapores como para obtener el límite inferior de explosividad. La presión afecta parcialmente al vapor del límite inferior; no obstante, su aumento tiende a disminuir apreciablemente el límite superior, es decir, a incrementar la zona de las concentraciones explosivas.

h. Solubilidad:

Los hidrocarburos son solubles entre sí en todas las proporciones.

La separación de los componentes puede llevarse a cabo con solventes polares, como el dióxido

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