V Moreno, R. Tejada-Oliveros, J. Gomez-Caturla, J. Ivorra Martínez, L. Quiles-Carrillo
El estudio de los parámetros de solubilidad tiene una amplia importancia para la obtención de mezclas. Si los parámetros de solubilidad son muy diferentes, no será posible obtener una mezcla homogénea. Por lo tanto, para obtener una buena homogeneidad será necesario mezclar materiales con componentes de solubilidad similares. De esta forma, materiales con unos parámetros de solubilidad similares tienen una mayor afinidad entre ellos y pueden ser mezclados de forma correcta dando lugar a que sus propiedades finales puedan ser óptimas. Un ejemplo de utilización de este estudio, es para determinación de la miscibilidad de los polímeros con sus aditivos, aquellos aditivos con mayor afinidad darán lugar a las mejores propiedades finales.
Para llevar a cabo este tipo de estudio, Van Krevelen y Hoflyzer proponen una metodología mediante la cual se pueden calcular los parámetros de solubilidad a partir de la estructura química del mismo. En función de los grupos químicos y el volumen molar es posible determinar las tres componentes de solubilidad: dispersiva (δd), polar (δp) y de puentes de hidrógeno (δh).
Tras analizar los resultados obtenidos del Laboratorio Virtual, serás capaz de:
1. Determinar los parámetros de solubilidad de cualquier material a partir de su estructura química.
El Laboratorio Virtual tiene dos partes diferenciadas. La primera parte es en la cual se selecciona la estructura química del componente que se desea analizar con la ayuda del laboratorio virtual. En la segunda parte, se obtienen los valores de los parámetros de solubilidad para la estructura química seleccionada. El procedimiento a seguir es el siguiente:
1. Para poder analizar los parámetros de solubilidad de un material, primero es necesario determinar la estructura química del mismo.
2. A partir de la estructura química del material, se debe descomponer en los grupos se encuentran presentes en el laboratorio virtual. De esta forma, hay que establecer en el laboratorio virtual la cantidad de cada uno de estos grupos presente en el material que se desea analizar.
3. Adicionalmente, se requiere de fijar el valor del volumen molar del material a partir de los átomos del material y su densidad.
4. Tras haber establecido todos los parámetros requeridos, se debe pulsar el botón de Calcular. Tras ello aparecerán los valores de los parámetros de solubilidad.
5. Si se desea utilizar el laboratorio virtual para otro cálculo, se puede modificar la información del material y volver a pulsar el botón Calcular para obtener la información del nuevo material.
La determinación de los parámetros de solubilidad de un material es de vital importancia para conocer su comportamiento en mezclas. A partir del uso de este laboratorio virtual, es posible determinar las componentes de los parámetros de solubilidad. Con estos valores obtenidos en el laboratorio virtual, se pueden utilizar otros modelos teóricos mediante los cuales establecer si existe solubilidad en los materiales. La selección del modelo adecuado depende de los materiales que se pretende mezclar, para determinar el modelo más adecuado para dicho cálculo se debe de realizar una búsqueda bibliográfica.
De forma general se puede establecer que materiales con unos parámetros de solubilidad similar, serán completamente solubles. En cambio cuando al menos una de las componentes de solubilidad sea diferente, no existirá una buena solubilidad.