Caracterización de asfaltenos a partir de sus fracciones polares

Abstract

Los asfaltenos son hidrocarburos y compuestos polares que constituyen la fracción más pesada del petróleo. Presenta, una estructura molecular extremadamente compleja, y están conformados por diferentes proporciones de nitrógeno, azufre y oxígeno; su peso molecular es mayor a 1 000 uma y precipitan como sustancias oscuras por dilución con parafinas de bajo punto de ebullición (n-pentano, n-heptano). Estos compuestos ocasionan diversos problemas como el bloqueo de tuberías de extracción y transporte del crudo. En este trabajo, se obtienen los asfaltenos por precipitación con n-heptano y de este precipitado se obtienen cuatro fracciones con diferente grado de polaridad. Sobre las fracciones obtenidas se llevaron a cabo estudios de espectroscopia infrarroja y microscopia electrónica de barrido para detectar posibles modificaciones estructurales que puedan explicar las diferencias de polaridad de las fracciones de asfaltenos. También se analiza la influencia de la polarización de las fracciones de asfaltenos y la estructura de las monocapas correspondientes generadas en la superficie aire-agua. Las monocapas son depositadas en superficies sólidas y analizadas por microscopia de fuerza atómica. Sc estudia también la influencia de iones metálicos que contienen los asfaltenos sobre las propiedades de las muestras y su capacidad de formar monocapas. El contenido de iones metálicos es controlado mediante cl tratamiento de las diferentes fracciones de asfaltenos con soluciones de ácido etilendiamina tetraacético (EDTA). Los resultados que se han obtenido muestran que los asfaltenos contienen Vanadio, Hierro, Aluminio, Cobre, Cobalto y Níquel que pueden ser importantes en la diferencia de polaridad en las diferentes fracciones de asfaltenos. Se explica el efecto del pH sobre la potencial zeta de los asfaltenos considerando que las superficies de estos contienen grupos funcionales ionizables que dependen del pH, que pueden experimentar la disociación o protonación, ácidos carboxílicos y nitrógeno tal como la piridina.