CAPITULO # 1

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1. INTRODUCCION Una grasa lubricante es un material semifluido formada por un agente espesante, un aceite base y, normalmente, una serie de aditivos. La naturaleza y porcentajes de los componentes de la grasa dependen mucho de las aplicaciones va a estar destinada. - Aceite base: 75-96%  Aceite mineral  Aceite sintético  Aceite vegetal - Espesante: 3-25%  Jabones metálicos simples  Jabones metálicos complejos  Espesantes con base no jabonosa  Espesantes inorgánicos - Aditivos: 0-10% Las grasas, en ciertas aplicaciones, se pueden utilizar en sustitución de los aceites lubricantes. Su uso está normalmente limitado a aquellos puntos y órganos en los que no es posible ni cómoda la utilización de aceites lubricantes o donde, desde el principio, se presupone un conjunto de restricciones para un buen rendimiento del aceite. Las principales propiedades, o ventajas, que deben tener las grasas frente a un aceite son: - Ser capaz de formar una película lubricante lo suficientemente resistente como para separar las superficies metálicas y evitar el contacto metal-metal (reduciendo la fricción y el desgaste). Características de arranque en frío. - El lubricante debe de permanecer retenido en el punto de engrase debido a que la frecuencia de relubricación por fluido lo hace económicamente injustificable. - Protección frente a la corrosión. - En máquinas donde no es factible hacer llegar un fluido mediante un sistema de conducción o colocar un depósito debido a la configuración de la máquina. - Alimentación de lubricante adicional. Page 2

- Tener propiedades sellantes (evitando el agua y otros contaminantes). - Tener resistencia a cambios estructurales o de consistencia (Tenacidad). - Resistir al centrifugado y a la pérdida de fluido. - Ser compatibles con materias sellantes. - Poseer las características adecuadas para la aplicación requerida. - Minimiza la contaminación de productos. - Uso de aditivos sólidos. - Mantenimiento sin parada. - Cuando el diseño del equipo especifica grasa. - Cuando se desea reducir la frecuencia de relubricación. - Cuando se presentan condiciones externas (temperatura, presiones, cargas, velocidades….) Sin embargo, también posee una serie de desventajas que se deben tener muy en cuenta: - Menor capacidad de enfriamiento/transferencia de calor. - Limitaciones de velocidad en los rodamientos. - Menor estabilidad al almacenamiento. - Falta de uniformidad. - Problemas de compatibilidad. - Menor resistencia a la oxidación. - Control de la contaminación. - Dificultad de controlar el volumen. Se debe tener en cuenta que una grasa no enfría el mecanismo como un fluido circulando y tampoco es capaz de arrastrar los contaminantes no deseados como lo hace un fluido. Un lubricante debe reducir el coeficiente de fricción y de este modo reducir la cantidad de calor que genera (y el desgaste). Las grasas poseen coeficientes de fricción más bajos que los aceites que se utilizan en su propia fabricación, por tanto se consume menos energía con grasas que con aceites. En la Tabla 1 se comparan los coeficientes de fricción de varias grasas y el del aceite utilizado en su preparación.

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Cuando los aceites se calientan, su coeficiente de fricción aumenta considerablemente. Lo mismo ocurre con las grasas pero en menor grado.

1.2. ACEITE BASE El aceite lubricante es el mayor contribuyente de una grasa (75-96%), por lo que influye mucho en las características y el comportamiento de la grasa. Al elegir una grasa, primero se debe escoger el aceite base ya que es el componente de la grasa que va ejercer la labor de lubricación.

1.2.1 ELECCIÓN DE LA VISCOSIDAD ADECUADA DEL ACEITE BASE Lo primero a determinar al elegir el aceite base, es la viscosidad adecuada del mismo dependiendo de la aplicación que vaya a tener la grasa (Tabla 2). La viscosidad elegida deberá tener unos valores mínimos y máximos: - La mínima necesaria para proveer lubricación durante el "arranque"(o en el caso de piezas que no sean motores, al moverse por primera vez que se usa) - La máxima necesaria para no contribuir con fricción y pérdidas de potencia (en forma de calor y desgaste) innecesarias (depende del factor de velocidad que a su vez depende de la velocidad en rpm y del diámetro medio).

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1.2.2. ELECCIÓN DEL TIPO DE ACEITE BASE Tipos de aceite base Se pueden utilizar una gran variedad de tipos de aceite base en grasas lubricantes. Lo más usual es utilizar un aceite de base mineral o alguno de las familias de lubricantes sintéticos, aunque también pueden utilizarse bases vegetales. En la Tabla 3 se muestra la clasificación API de aceites base.

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 BASE MINERAL Las bases minerales son obtenidas mediante la destilación del crudo. pueden ser tanto de origen parafínico como nafténico.  BASES PARAFÍNICAS Son las más ampliamente utilizadas. Son relativamente estables a altas temperaturas pero, debido al alto contenido en parafinas que poseen, no funciona satisfactoriamente a bajas temperaturas.  BASES NAFTÉNICAS Estas bases a altas temperaturas son menos estables que las parafínicas. Circulan bien a bajas temperaturas. Si se utilizan estas bases se deben añadir inhibidores de la oxidación. En algunas aplicaciones se utilizan nafténicos con índices de viscosidad medios o bajos porque tienen un bajo contenido en ceras, lo que mejora el funcionamiento a bajas temperaturas.  BASE SINTÉTICA Para la mayoría de las aplicaciones, un aceite mineral convencional es suficiente para garantizar una lubricación eficiente. Sin embargo, para los casos en que las condiciones de lubricación son especialmente severas, suele resultar muy conveniente utilizar una grasa que posee un aceite base sintético. Las bases sintéticas se obtienen mediante procesos sintéticos, a partir de unidades de moléculas simples para obtener estructuras mayores con unas propiedades específicas. Son refinados de aceites vegetales y/o de petróleo. Al producir un hidrocarburo sintético, es posible elegir el porcentaje de cada tipo de moleculas en el lubricante final. Si la grasa va a formar parte de un sistema en el que hay temperaturas o presión extremas, la elección de un aceite sintético es más acertada debido a su mayor índice de viscosidad, estabilidad termica y oxidativa. Trabajan bien tanto a altas como a bajas temperaturas.

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Las bases sintéticas más típicas son:  POLIALFAOLEFINAS (PAO) Son las bases sintéticas más usadas. Poseen una buena estabilidad termica, pero requieren de antioxidantes, y tienen una capacidad limitada para disolver algunos aditivos. Además, se caracterizan por una baja tendencia a la formación de depósitos y baja corrosividad. Posee un elevado índice de viscosidad, lo cual añadido a un paquete de aditivos bien equilibrado, minimiza la descomposición del aceite y prolonga la vida útil del aceite. a altas temperaturas de trabajo, , este elevado índice de viscosidad ofrece un espesor de la película lubricante mayor que los productos en base a aceite mineral. Es compatible con la mayor parte de las piezas comunes de las maquinas, asi como con los aceites minerales.  ESTERES Tienen buena estabilidad termica y excelente solvencia. Fluyen limpiamente y tienden a disolver barniz y sedimentos, no dejan depósitos. Si hay peligro de contaminación por agua, deben adicionarse aditivos específicos para evitar la hidrolisis y proporcionarle una estabilidad a la oxidación. Poseen un amplio intervalo de temperaturas de trabajo, buena resistencia de la película y baja volatilidad. Normalmente son esteres de polialcoholes donde todos los grupos OH, están esterificados trimetilolpropano, trioleina.  POLIGLICOLES Exhiben una buena estabilidad termica en presencia de aditivos antioxidantes por tener una alta conductividad termica. Tienen altos índices de viscosidad, pudiéndose utilizar en amplios rangos de temperaturas. Debido a la agresividad de estos compuestos no será posible utilizarlos a no ser que se posean juntas y pinturas especiales. Ejemplos típicos son el polipropilenglicol y del dipropilenglicol.  SILICONAS Son polímeros de organosiloxanos basados en una estructura consistente en átomos de O y Si alternados, con radicales orgánicos unidos a los átomos de Si. La aplicación más interesante para este tipo de compuestos es con elementos radioactivos, ya que poseen una buena resistencia a la Page 7

radiación. Además poseen una buena resistencia termica y buena resistencia a la oxidación. Sus principales desventajas son su alto precio, pobre características anti-desgaste ( la oxidación produce ciertos productos de oxidación como los óxidos de silicona que son abrasivos y causan desgaste) y poseen una baja tensión superficial (esto permite una amplia extensión en las superficies metálicas, especialmente en el acero, y no forma una película lubricante adherente y eficaz, por lo tanto carece de lubricidad) Tienen un elevadísimo índice de viscosidad(por tanto pequeñas variaciones en la viscosidad en una amplia gama de temperaturas)  PERFLUOROPOLIETILENO (PFPE) Tienen buenas características como lubricantes por su inerticidad y su alta densidad, pero su alta volatilidad provoca problemas medioambientales (ataca a la capa de ozono) INFLUENCIA DE LAS BAJAS TEMPERATURAS EN LAS BASES Las grasas no cambian de estado, pero sufren un proceso e endurecimiento (aumento de consistencia) que se asimila a la congelación. La rapidez de este proceso depende de la naturaleza de la grasa. Si la base de la grasa es un aceite sintético, el aumento de consistencia es menor que en el caso de una grasa mineral para las mismas condiciones de temperatura. Este efecto está relacionado con la bombeabilidad de las grasas a bajas temperaturas (si se quiere asegurar la bombeabilidad de una grasa a bajas temperaturas, se deberá utilizar una grasa que tenga como base un aceite sintético).

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1.3. ESPESANTES 1.3.1 FUNCION DEL ESPESANTE El agente espesante proporciona una red tridimensional, similar a la estructura de una esponja, que retiene el lubricante entre sus poros. La función de dicho espesante es actuar de manera permeable a modo de depósito e aceite, permitiendo la liberación de este para lubricar la zona requerida durante el funcionamiento(cuando se ejerce una cierta presión sobre la grasa por el efecto del peso del elemento a lubricar se libera cierta cantidad de aceite que permite la lubricación) y su absorción cuando cesa dicha solicitud para evitar las fugas y las perdidas por evaporación. Este ingrediente solidificador va a determinar la calidad final y el tipo de aplicación de la grasa(es el que le confiere propiedades tales como resistencia al agua, capacidad de sellado y resistencia a altas temperaturas sin variar sus propiedades ni descomponerse). 1.3.2 CONSISTENCIA ESPESANTE)

DE

LA

GRASA

(CANTIDAD

DE

La consistencia de una grasa aumenta proporcionalmente con la cantidad de espesante añadida. Consistencia en función de la viscosidad del aceite base Dependiendo de la viscosidad del aceite base, necesitaremos más o menos cantidad de espesante. Un aceite poco viscoso, necesitara una consistencia mayor, es decir, una red mas tupida, para que el aceite no escape. En cambio, los aceites mas viscosos necesitaran una consistencia menor para permitir una buena liberación del mismo. Consistencia en función del uso de la grasa (igualdad de viscosidad del aceite base) Dentro del mismo tipo de grasas (con igual viscosidad y tipo de aceite base), se seleccionara la grasa de menor consistencia para los casos de lubricación centralizada y la de mayor consistencia para aquellos casos en que se quiera sellar o evitar la contaminación por elementos extraños, agua, polvo, productos de proceso.

1.3.3 CLASIFICACION DE ESPESANTES Existen diferentes tipos de espesantes. Se pueden clasificar como jabones metálicos simple/complejos, espesantes con base no jabonosa, e Page 9

inorgánicos. En función de que se quiera uno u otro su fabricación es diferente. JABONES METALICOS Los jabones se fabrican mediante la reacción de una sustancia alcalina o alcalinotérrea (normalmente un hidróxido metálico) y un acido graso o ester de origen vegetal o animal bajo condiciones de temperatura, presión y agitación. A esta reacción se la conoce como saponificación. Como el jabón obtenido tiene una parte con naturaleza inorgánica las moleculas del espesante son solo parcialmente solubles en aceite. El resultado es una reticulada microscópica formada por fibras de 4 a 10 micras cuyos poros retienen el lubricante.

JABONES SIMPLES Los jabones de litio se utilizan como espesantes de grasas lubricantes en aplicaciones de alta temperatura. poseen puntos de fusión superiores a los jabones convencionales de sodio o potasio(punto de gota de 180° c, y temperatura máxima de servicio de 140° c) Las grasas con dicho espesantes, son resistentes a la perdida de consistencia y a las fugas. Poseen excelentes propiedades anti herrumbre y corrosión Tienen una moderada resistencia al agua Los aditivos en estas grasas funcionan mejor que en otros medios posee excelentes propiedades selladoras

JABONES DE CALCIO Suelen ir acompañados de agua debido a que se le adiciona para darle mayor estabilidad. se forman haciendo reaccionar un acido graso con hidróxido cálcico en un medio de aceite mineral. La apariencia es de fibras empaquetadas con una textura suave. Son los más baratos y no emulsionan con el agua (no sufren transiciones de fase y se pueden bombear bien) Tienen una baja estabilidad termica (bajo punto de gota ) y buena estabilidad mecánica Tienen muy buena resistencia al agua. Se usan para lubricar bombas de agua, maquinas que funcionan en condiciones suaves Las hay de dos tipos : Estabilizados con agua cuya temperatura máxima de trabajo es de 90 °C Derivados del 12- hidrostático, que son más estables térmicamente que las de calcio hidratado (temperatura máxima de trabajo (120 - 130 ° C))

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JABONES DE ALUMINIO Su apariencia es como un gel suave Tienen un bajo punto de gota (110° C)y una buena resistencia al agua. Se usa para aplicaciones húmedas y para lubricar cojinetes de baja velocidad

JABONES DE SODIO Se forman haciendo reaccionar una acido graso con hidróxido sódico en un medio de aceite mineral. tienen una textura Fibrosa áspera. Tienen puntos de gota bastante altos Posee una mala resistencia al agua, pero excelentes propiedades anti herrumbre y corrosión Son adecuados para equipos que requieran lubricación frecuente, aunque su uso es bastante reducido por su poca versatilidad y su facilidad a hidratarse. Además son susceptibles a transiciones de fase y endurecimiento. Puntos de gota de aproximadamente 200°C

JABONES COMPLEJOS Los jabones complejos se han desarrollado para satisfacer las condiciones más rigurosas de temperatura de las maquinas modernas. La estructura del espesante se forma cuando se hace reaccionar simultáneamente un derivado de acido graso con otros compuestos polares, llamados agentes complejantes, junto con un componente básico estos agentes complejantes suelen tener un peso molecular que el derivado del acido graso. Entre los jabones complejos podemos mencionar los siguientes: - Jabones complejos de Litio. - Jabones complejos de Aluminio. - Jabones complejos de Calcio.

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1.4. PROPIEDADES QUIMICAS 1.4.1 ANTIOXIDANTES  Impide la oxidación y descomposición de la grasa.  Descomponen los peróxidos y terminan la reacción en cadena de radicales libres. Generalmente son compuestos amínicos, fenólicos o ZDDP. 1.4.2 ANTICORROSIVOS  Suspende la corrosión de las superficies metálicas si ésta ya se ha originado o la evita en caso de que se pueda presentar.  Se añaden debido al efecto nocivo del oxígeno atmosférico y el agua, que pueden generar un serio problema de mal funcionamiento. Este problema es especialmente importante en aplicaciones de engranajes de acero. Pueden ser de dos tipos:  Anticorrosivos  Protectores Page 13

Pueden ser de cinco tipos: A) Esteres B) Sulfonatos C) Sales de ácidos carboxílicos. D) Ceras E) Petrolatum 1.4.3 PASIVADORES Impide efectos catalíticos en los metales con el fin de que las partículas que se han desprendido durante el movimiento de las superficies metálicas no se adhieran a éstas y ocasionen un gran desgaste.  Marcaptobenzotiazolo  Complejos orgánicos que contienen nitrógeno y azufre.  Aminas  Sulfuros  Fosfitos Generan una capa inactiva en la superficie del metal mediante la complejidad con iones metálicos.

1.5. PROPIEDADES ESTRUCTURALES 1.5.1 Modificadores 1.5.2 Adherencia

1.6. PROPIEDADES REOLOGICAS 1.6.1 MEJORADORES DEL INDICE DE VISCOSIDAD Los mejoradores del índice de viscosidad son aditivos que mejoran las características viscosidad-temperatura de aceites base. Una viscosidad baja supone poca fricción y un buen arranque en frío, pera también un peligro de rotura de película a altas temperaturas. Un índice de viscosidad alto asegura que la capa de lubricante sea Page 14

adecuada en un alto rango de temperatura de trabajo. Existen tres clases de mejoradores de viscosidad:  Polimetraclilatos  Polibutenos  Copolímeros de poliolefína 1.6.2 DEPRESORES DEL PUNTO DE CONGELACION Al enfriarse progresivamente un aceite mineral que contiene parafinas lineales, se llega a una temperatura en la que el aceite se enturbia y pierde su brillantez (es lo que se llama punto de niebla). Esto ocurre debido a que dichos materiales empiezan a cristalizar y a separarse de la disolución en que se encontraban. Al continuar el enfriamiento, llega un momento en que el aceite deja de fluir. Cuando esto ocurre se produce una pérdida de lubricación a ciertas temperaturas. Para superar estos problemas, existen unas sustancias de elevada actividad superficial capaces de recubrir los cristales de parafina a medida que se forman inhibiendo su crecimiento. Los depresores del punto de congelación típicos son los polimetacrilatos.

1.7. CLASIFICACION DE LAS GRASAS 1.7.1 GRADO DE CONSISTENCIA DE UNA GRASA El NGLI (National Lubricating Grease Institute), establece una clasificación de las grasas en función de su consistencia. Una grasa aumenta su consistencia al aumentar el contenido en espesante. La cantidad de espesante en una grasa varía desde el 2% (grasas muy fluidas) hasta el 25% (grasas más consistentes). El sistema para clasificar las consistencias de las grasas, se define por la penetración producida por la caída de un cono estándar en una muestra de grasa (ASTM-D-217). Dependiendo del valor obtenido en esta prueba, la grasa se clasifica en uno de los 9 grados que se muestran en la tabla 6 que a tal efecto define el NLGI. Estos grados van del el 000 para las grasas más fluidas, hasta el 6 para las grasas de mayor consistencia.

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1.7.2 INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA CONSISTENCIA DE UNA GRASA

EN

LA

A altas temperaturas, el comportamiento de una grasa dependerá en gran medida de la naturaleza del aceite y del tipo de espesante que contengan la grasa, pero por lo general, un aumento de temperatura provocará una disminución progresiva de la consistencia hasta alcanzar un punto en el que la estructura reticular del espesante se destruye, liberando el aceite por completo. La temperatura a la que se produce esta rotura va a depender principalmente del tipo de espesante. Variaciones de temperatura ambiente, no van a tener un efecto apreciable sobre la consistencia de una grasa en particular.

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1.8. INCOMPATIBILIDAD DE GRASAS Debido a la naturaleza de los diferentes tipos de espesantes empleados en grasas lubricantes, es necesario asegurarse, en el momento de cambiar de un tipo a otro, que el resultante de la mezcla sea compatible. También se debe tener en cuenta que los fluidos lubricantes incorporados en las grasas sean compatibles. La tabla siguiente es una guía de incompatibilidad entre diferentes grasas según el espesante.

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1.9.

ACEITE DE PALMA

El aceite de palma es un aceite de origen vegetal que se obtiene del mesocarpio de la fruta de la palma Elaeis guineensis. Es el tipo de aceite con más volumen de producción, sólo superado por el aceite de soja.1 El fruto de la palma es ligeramente rojo, al igual que el aceite embotellado sin refinar. El aceite crudo de palma es una rica fuente de vitamina A y de vitamina E. La palma es originaria de África occidental, de ella ya se obtenía aceite hace 5.000 años, especialmente en la Guinea Occidental de donde pasó a América, introducida después de los viajes de Colón, y en épocas más recientes fue introducida a Asia desde América. El cultivo en Malasia es de gran importancia económica, provee la mayor cantidad de aceite de palma y sus derivados a nivel mundial. En América, los mayores productores son Colombia y Ecuador.

Composición El aceite de palma es saturado hasta en un 50%, su composición en promedio es:  40-48% ácidos grasos saturados (principalmente palmítico)  37-46% ácidos grasos monoinsaturados (principalmente oleico) 10% ácidos grasos polinsaturados

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CAPITULO # 2

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GRASAS LUBRICANTES

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2.1 Descripción de una marmita para la fabricación de grasas lubricantes 1.- Marmita: capacidad 70 Kg, doble camisa. 2.-Paletas con sus respectivos raspadores de teflón acopladas a un moto reductor (velocidad 60RPM) y que giran en los dos sentidos para una mejor agitación. 3.-La entrada de vapor es para calentamiento y la entrada de agua es para el enfriamiento, el agua caliente va a una torre de enfriamiento. 4.-Entrada de materia prima (sebos, aditivos, material alcalino, aceite básico en tambores). 5.- Entrada de aceite básico proveniente de un manifold que tiene sus válvulas de control y medidores de flujo con compensadores de temperatura 60/60ºF. 6.-Válvula tipo Globo que va a la línea de llenado. 7.- Molino coloidal para apretar la grasa en caso de ser necesario, con su respectiva válvula, cuando funciona el molino hay una recirculación de la grasa. 8.- Neplo para entrada de aire.

∑

4

5

∑

M

3 4 1 4

2 4

7 4

6 4

N

M

8 4

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2.2. ESQUEMA DE LA FABRICACION DE UNA GRASA ALCALI NA(OH) 3,67 %

ACEITE DE PALMA 13,34 %

JABON METALICO 17,01 %

ACEITE MINERAL O USADO 82,96 %

ADITIVOS EP – GRAFICO, ETC 0,025 %

GRASA 100 %

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2.3. CARACTERISTICAS DE LAS GRASAS METAL DEL JABON CARACTERISTICAS

SODIO

CALCIO

ALUMINIO

LITIO

PUNTO DE GOTEO

120/180ºC

100ºC

100ºC

18O/ 200s C

TEXTURA

LISA FIBROSA *

LISA

LISA

LISA

RESISTENCIA AL CALOR

BUENA

MEDIANA (HASTA 60/70ºC)

MEDIANA

MUY BUENA

RESISTENCIA A LOS ESFUEZOS MECANICOS

BUENA

MEDIANA

MEDIANA

MUY BUENA

RESISTENCIA AL AGUA

POCA

BUENA

BUENA

BUENA

RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS

MEDIANA

MALA

MEDIANA

MUY BUENA

*Depende de la calidad de las materias primas. *Fuente: NLGI – Instituto Nacional de Grasas Lubricantes.

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2.4.

ANALISIS DE LABORATOROS PRACTICADOS A

LAS GRASAS LUBRICANTES

2.4.1

NÚMERO DE SAPONIFICACIÓN: Es el número de

miligramos de Hidróxido de Potasio consumido por un gramo de la muestra.

2.4.2 PUNTO DE GOTEO:

El punto de goteo en grasas es una indicación de la temperatura aproximada a la cual la grasa comienza a perder su consistencia, característicamente asociada con las grasas.

2.4.3 PENETRACIÓN: Es una medida de la consistencia de las grasa, y es la profundidad en décimas de milímetro, que un cono estándar penetra una muestra colocada en una copa estándar bajo prescritas condiciones de peso, tiempo y temperatura. La penetración depende de si la consistencia ha sido alterada por manipuleo o agitación.

2.4.4 PENETRACIÓN TRABAJADA: Es la penetración tomada en una muestra inmediatamente después de que ha sido llevada a una temperatura de 77ºF y ha recibido una agitación prescrita.

2.4.5 PENETRACIÓN SIN TRABAJAR: Es la penetración a 77ºF de una muestra que prácticamente no ha sufrido mayor manipuleo o agitación.

2.4.6 PENETRACIÓN DE BLOQUE.- Es la penetración a 77ºF de una muestra que es lo suficientemente dura como para mantener su forma.

2.4.7 VISCOSIDAD EN GRASAS:

Un factor importante en la utilización de una grasa es su característica de fluidez. La grasa debe funcionar como un fluido viscoso tan pronto es aplicado en su función de servicio.

77ºF = 25ºC

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2.5. INFORMACION DE INGREDIENTES UTILIZADOS EN LA ELABORACION DE GRASAS MATERIALES GRASOS Sebo duro - alta acidez Aceite de Palma 12 OH acido esteárico Sebo 65% FFA Sebo 5% FFA 2) MATERIALES ALCALINOS

(1) PROMEDIO SV 0 SN 196 101 189 205 207 PESO EQUIVALENTE

PROMEDIO DE PUREZA

Hidróxido de sodio 40 95%-96% Hidróxido de litio 24 57%-53% Hidróxido de calcio 37 96,5% (1) SV= Valor de Saponificación (2) SN= Numero de Saponificación (3) FFA= Free Fatty Acid (Sebo de poca acidez más o menos 5%)

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2.6. FACTORES PARA CALCULAR EL JABON FORMADO Peso del material graso x Factor de jabón = Peso de jabón formado MATERIAL GRASO ALCALI FACTOR Sebo duro-alta acidez Hidróxido de sodio 1.033 Sebo duro-alta acidez Hidróxido de calcio 1.023 Aceite -alta acidez Hidróxido de calcio 1.023 12 OH acido esteárico Hidróxido de litio 1.023 Compuesto grasa de sodio Hidróxido de sodio 0.520 Ejemplo: Peso del acido palmítico “aceite palma” = 660 libras 660 x 1.023 = 675 libras de jabón formado a base de aceite de palma.

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2.7. CALCULOS PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE MATERIAL ALCALINO REQUERIDO PARA ELABORAR JABON PARA GRASAS Peso Equivalente Peso del Material X SV o SN X de Álcali Graso 1,000 (*) 56.1 x Pureza Del álcali

= Peso de álcali requerido para saponificación

Si el peso del material graso es en libras, gramos o kilos, el peso resultante de álcali requerido en la correspondiente unidad. Ejemplo: ¿Para 1.000 libras de sebo duro-alta acidez con un SV o SN de 196; cuál es la cantidad de hidróxido de sodio requerida? 1.000 x 196 x 40 = 147 libras

1.000

56.1 x 0.95

(*) Peso molecular del hidróxido de potasio. (56.1)

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2.8. CLASIFICACIONES Y ESPECIFICACIONES EL Instituto Nacional de grasas Lubricantes (NLGI) de los Estados Unidos, ha establecido una clasificación para las grasas basada en la medida de la consistencia a través del método ASTM D - 217. Esta prueba consiste en medir la profundidad (en décimas de mm), a la cual un cono de metal penetra en una muestra de grasa después de una caída libre a determinada temperatura. La penetración "trabajada" da una indicación más exacta de la consistencia de la grasa durante el servicio; en el laboratorio este ensayo se efectúa en un equipo especial, en donde se somete la grasa a una agitación interna por un cierto tiempo, antes de la prueba de penetración en el cono de metal.

2.8.1 CLASIFICACION NLGI DE GRASAS NUMERO N.L.1

CONSISTENCIA

PENETRACION TRABAJADA ASTM A 25ºC

M1N

MAX

000

MUY FLUIDA

445

475

00

FLUIDA

400

430

0

SEMI FLUIDA

355

385

1

MUY BLANDA

310

340

2

BLANDA

265

295

3

MEDIANA

220

250

4

DURA

175

205

5

MUY DURA

130

160

6

EXTRA DURA

85

115

*Fuente: NLGI – Instituto Nacional de Grasas Lubricantes.

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2.9 DETERMINACION DE ACIDEZ 0 ALCALINIDAD DE JABONES 1.- Pesar 2 gramos de jabón 2.- Adicionar 75ml. de hexano y disolver completamente. 3.- Adicionar 50 ml. de alcohol neutralizado pH 7,00. Agitar y ver que la muestra de jabón este disuelta completamente. 4.- Adicionar 4-5 gotas de fenolftaleína. Si toma coloración rojiza, titular con la bureta de lado derecho que corresponda a HC1 0.05 N, adicionando gota a gota hasta que desaparezca la coloración rojiza, Observar que el consumo se encuentre entre las líneas rojas, marcadas en la bureta (1.00 - 2.40 ml) para seguir el proceso normal de elaboración de grasas. NOTA: Si el consumo es inferior a 1,00 ml. Adicionar el Hidróxido Correspondiente a la grasa de acuerdo a indicaciones. Si el consumo es mayor a 2.40 ml, adicionar sebo o compuesto Según el tipo de grasa de acuerdo a indicaciones.

2.10. GRASA DE SODIO 2.10.1 CALCULOS PARA ELABORAR UNA GRASA DE SODIO APARTIR DEL ACIETE DE PALMA NGLI GRADO 2 Penetración trabajada ASTM a 25ºC 265 - 295 1/10 mm (DUREZA) Jabón de sodio = 14% “jabón elaborado con aceite de palma” Acidez libre (FA) = 0.35% Formulación: Mezcla: 15kg % PESO PRODUCTO CANTIDAD 13.34 aceite de palma 3.67 hidróxido de sodio 82.99 aceite nafténico pesado 100.00 % 25 ppm de antiespumante

2(Kg) 0,5(Kg) 3(Kg) 5,5kg

0,9(Gal) 500(ml) 1(Gal) 1,25ml

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CALCULOS:

Aceite de palma = 400 kg 400 X 182 X 40 1.000 56.1x0.49 Para un jabón de 14%

=106 kg NaOH

400x1.033 = 3.000 kg (batch) 0.14 *3.54 kg/gal de aceite nafténico pesado. Acidez libre (FA) 3.000 x (0.00035) = 21.43kg 0.49 Hidróxido de sodio total. 106kg + 21.45kg = 127.43 kg

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2.10.2 PROCESO DE ELABORACION PARA UNA GRASA DE SODIO A PARTIR DEL ACEITE DE PALMA NGLI GRADO 2 Mezcla: 3.000 kg 1.- Cargue 250 gal. de aceite de palma ó nafténico medio. 2.- Adicione 250 ml del antiespumante. 3.- Comienza la agitación y Adicione 110 kg de hidróxido de sodio, 49% de pureza. 4.- Ajuste el vapor para saponificación. 5.- Después que se forme el jabón, ponga el vapor al máximo para deshidratar. 6.- A 160ºC raspar la pared de la marmita y las paletas. 8.- Mantenga la temperatura para deshidratar entre 160 – 170ºC entre5 y 7 horas. 9.- Pare el calentamiento y cubrir con la escurrida chaqueta 10.- Adicione despacio 200 gal, de aceite quemado de motor a 1 GP. 11.- Agite por una hora y chequee la penetración. 12.- Si está dura adicione el resto de aceite y ajustar el rango de penetración trabajada a 275-280 1/10 mm.

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2.10.3. GRASA DE LITIO CALCULOS PARA ELABORAR UNA GRASA DE LITIO MULTIPROPOSITO NGLI GRADO 2 Penetración trabajada ASTM a 25ºC 265 - 295 l/10mm (DUREZA) Jabón de LI =7.00 Acidez libre (FA) =0.20 FORMULACION: % PESO PRODUCTO

MEZCLA: 5.000KG CANTIDAD KG

GAL

91.62 aceite nafténico pesado 4.581(3.54)* 1.303 1.38 hidróxido de litio 69 7.00 12 OH - acido - esteárico 350 100.00 % 5.000 kg ADICIONAR: 5.000 PPM Di fenilamina (DPA) 25kg (0,05%) CALCULOS: Jabón: 5.000 kg (0.07) = 350kg jabón 12- OH acido esteárico = 350/1.023 = 342 kg NOTAS:  kg/gal de aceite nafténico pesado Hidróxido de litio: (saponificación)  187  23.9  342    50.50kg 1 . 000 56 . 1 x 0 . 54    Acidez libre (FA) 5.000 x (0.002) / 0.54 (0.20%)

= 18.50kg

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Total LIOH, H20 = 69.00kg Agua: (69.00) (0.54) 10%agua 37.30/0.10 373 - 69 = 304kg agua añadida 304kg x 2.204Ibs x 1gal = 80gal Kg 8.345 Ibs (agua) Difenil amina (DPA): 5.000 (0.005) = 25kg Aceite nafténico pesado: 5.000 - 350 - 10 - 25 = 4615 kg (batch) (Jabón) (Acidez Libre) (DPA) 4615 Kg = 1.303 gal 354 Kg gal = 37.30kg LIOH puro = 373.00kg Solución

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2.10.4 PROCESO DE ELABORACION PARA UNA GRASA DE LITIO MULTIPROPOSITO NGLI GRADO 2 MEZCLA: 5.000kg 1.- Cargue en la marmita 80gal. de agua (304kg) y 69kg de LIOH. H20. 2.- Empiece el calentamiento y agitación. Ponga aire a presión en la línea de drenaje con la válvula de la marmita completamente cerrada. El suministro de aire ayuda a mantener el hidróxido de litio de fugas dentro de la línea de drenaje. 3.- Agite durante 5 o 10 minutos y adicione 300gal de aceite nafténico pesado y 342 kg de 12-OH acido esteárico. 4.- Continúe la agitación y calentamiento. A 80ºC – 95ºC, la mezcla comenzará a espesarse de tal manera que el aire a presión debería ser removido de la línea de drenaje. 5.- Continúe la agitación y calentamiento y a 120ºC adicione 200 gal. de aceite nafténico pesado a razón de 30 GPM.

6.- Continúe la agitación y calentamiento hasta 200ºC. 7.- A 200ºC pare el calentamiento.*Empiece el enfriamiento con 140 gal. de aceite nafténico pesado aproximadamente a 90 GPM máx. 2 minutos. 8,- A 150ºC adicione 663 gal. de aceite y continúe el enfriamiento y a 10595ºC adicione 25kg de di fenilamina (DPA). A esta temperatura pase la grasa por el molino (0.006"espacio libre) y enviar una muestra a laboratorio para control de penetración (270-275 l/10mm) *Enfrié con (agua o aceite) dentro de la chaqueta de la marmita)

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2.10.5

CALCULOS PARA ELABORAR UNA GRASA DE CALCIO NGLI GRADO3

Penetración trabajada ASTM a 25ºC 220-250 l/10mm (DUREZA) Jabón de Ca = 18% en peso FORMULACION: % PESO CANTIDAD

MEZCLA: 3800 KG PRODUCTO

44.05 38.13 2.16

aceite naftenico liviano aceite naftenico pesado hidróxido de calcio

15.66

sebo duro de alta acidez

______ 100.00 %

(hard tallow H.A.)

KG GAL 1674(3.42)* 490 1449(3.53)** 411 82

595 3.800 kg

Colorante Amarillo Además 0.03 kg/454kg mezcla= 0.25 kg CALCULOS: 1.- Para 595kg de sebo de alta acidez tenemos: 595 x 196 x 37 1.000 56.1 x 0.98

=

78.5kg de Ca (OH)2

2.- En base a un jabón de 18% tendríamos: 595 x 1.023 = 609 0.18 0.18

=

3.383 kg. De mezcla

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NOTAS: * kg / gal de aceite naftenico liviano **kg / gal de aceite naftenico pesado. Exceso de Ca (OH)2, 5% de la base calculada Total Ca (OH) 2 = 78.5 kg + 78.5 (5%) = 78.5 kg + 4kg = 82.5kg Ca (OH) 2 AGUA DE EMULSIFICACION Aproximadamente 2% de la carga del batch 3 . 383 x 0 . 02  68 kg

gal  18 gal 3 . 81 kg

Kg del agua = 3.81 gal Básico a ser añadido (kg)

3 . 383 

595 x1 .023   68  2 .706 kg 609

de básico

En base a un promedio de 3.45 kg/gal de los básicos tendríamos 2.706 kg = 784 gal de básicos 3.45 kg La proporción de mezcla de la naftenico media es de GAL

54.38 % 45.62%

aceite naftenico liviano aceite naftenico pesado Total

426 358 784

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CAPITULO 3

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IMPACTO AMBIENTAL

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3. INTRODUCCION El negocio de los aceites en el mundo es grande, rentable y complejo. En los Estados Unidos se consumen unos 7,6 millones de Tm/año de lubricantes, en Japón 2,2 millones, en la Unión Europea 4,7 millones y en España unas 500.000 Tm. La demanda mundial de aceites lubricantes llega aproximadamente a 40 millones de toneladas año. Los aceites residuales generados representan más del 60% de los aceites lubricantes consumidos. Esto hace que los aceites usados sean uno de los residuos contaminantes más abundantes que se generan actualmente, pudiendo alcanzarse la cifra de 24 millones de Tm/año. Los lubricantes se contaminan durante su utilización con productos orgánicos de oxidación y otras materias tales como carbón, producto del desgaste de los metales y otros sólidos, lo que reduce su calidad. Cuando la cantidad de estos contaminantes es excesiva el lubricante ya no cumple lo que de él se demandaba y debe ser reemplazado por otro nuevo. Estos son los llamados Aceites Usados, de Desecho o Residuales y deben ser recogidos y reciclados para evitar la contaminación del medio ambiente y para preservar los recursos naturales. Los aceites usados se están eliminando por procedimientos tales como el vertido en terrenos y cauces de agua o la combustión indiscriminada que no aprovechan su auténtico valor potencial, produciendo, por el contrario, peligrosas contaminaciones. El término reciclado se aplica a los procesos capaces de devolver a un residuo ciertas características que permitan una nueva utilización del mismo. Este es el camino que debe utilizarse siempre que sea posible para la eliminación de los Aceites Usados o Residuales. Un aceite usado, por su naturaleza y composición, se presta a ser utilizado como medio portador de cualquier producto orgánico tóxico o peligroso que de forma fraudulenta haya sido mezclado con el aceite para eliminarlo a un coste bajo. Esta es una práctica que se da con excesiva frecuencia, ocasionando contaminaciones graves al ambiente.

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3.1. COMPOSICION Y CLASIFICACION DE LOS ACEITES USADOS. Los aceites usados son una mezcla muy compleja de los productos más diversos. Un lubricante está compuesto por una mezcla de una base mineral o sintética con aditivos (1 -20%). Durante su uso se contamina con distintas sustancias, tales como:

 Agua  Partículas metálicas, ocasionadas por el desgaste de las piezas en movimiento y fricción  Compuestos organometálicos conteniendo plomo procedente de las gasolinas  Ácidos orgánicos o inorgánicos originados por oxidación o del azufre de los combustibles  Compuestos de azufre  Restos de aditivos: fenoles, compuestos de cinc, cloro y fósforo  Compuestos clorados: Disolventes, PCBs y PCTs  Hidrocarburos polinucleares aromáticos (PNA) Pero, además, pueden estar contaminados por otras sustancias cuya presencia es imprevisible, tales como:  Pesticidas  Residuos tóxicos de cualquier tipo Los PCBs y PCTs provienen de fluidos dieléctricos y fluidos térmicos de seguridad que han venido siendo utilizados en la industria durante muchos años.

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Los hidrocarburos polinucleares aromáticos (PNA, también llamados HAPS), parecen tener su origen en la oxidación de las gasolinas, Son unos compuestos muy peligrosos puesto que entre ellos se puede encontrar el cancerígeno Benzo(a)pireno (C20HI2) Y alguno de sus derivados alquílicos. En la práctica, el aceite usado es un líquido más o menos viscoso de color negro que puede servir de vehículo o medio idóneo para enmascarar, disueltos en él, muchos residuos tóxicos y peligrosos. La experiencia contrastada por la Comisión Europea de Regeneración permite afirmar que los productores de aceites usados, unas veces por ignorancia, otras por negligencia y muchas para desembarazarse de otros residuos, utilizan los aceites usados como medio de evacuación de aquellos y con ello ahorran cantidades importantes de dinero que les costaría eliminarlos legalmente. Por esta razón, la Legislación española clasificó los aceites usados en la Ley como residuos tóxicos y peligrosos

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3.2. CONTAMINACION DEL AIRE

La eliminación del aceite usado por combustión solo o mezclado con fueloil, también origina graves problemas de contaminación, a menos que se adopten severas medidas para depurar los gases resultantes. La eliminación del aceite usado por combustión solo o mezclado con fueloil, también origina graves problemas de contaminación, a menos que se adopten severas medidas para depurar los gases resultantes. Los compuestos de cloro, fósforo, azufre, presentes en el aceite usado dan gases de combustión tóxicos que deben ser depurados por vía húmeda, Otro gran problema asociado al anterior lo crea el plomo que emitido al aire en partículas de tamaño submicrónico perjudica la salud de los seres humanos, sobre todo de los niños. El plomo es el más volátil de los componentes metálicos que forman las cenizas de los aceites usados, por lo que puede afirmarse que, prácticamente, cuando se quema aceite todo el plomo es emitido por las chimeneas.

La cantidad de plomo presente en el aceite usado oscilo del 1 al 1,5 por 100- en, peso y proviene de las gasolinas y de los aditivos. Estudios realizados en los Países Bajos han estimado que si llegaran a quemarse las 70.000 toneladas año de aceite usado que pueden recogerse, se recargaría la atmósfera con 350 toneladas adicionales de plomo, lo que representaría una tercera parte más de lo que actualmente emiten los escapes de los vehículos Por tanto, las instalaciones donde haya de quemarse aceite usado deberán estar dotadas de un eficaz, pero muy costoso sistema depurador de gases. De lo contrario, antes de su combustión deberá someterse al aceite usado a un tratamiento químico de refino para eliminar previamente sus contaminantes, pero entonces el aceite que se obtiene es preferible, desde el punto de vista económico, utilizarlo para ser regenerado. Si optamos por quemar una lata de 5 LITROS DE ACEITE USADO, sola o con fuel, emitiríamos una contaminación atmosférica a través de la combustión incontrolado de los mismos, debido a que los componentes de metales, cloro, que contienen producen gases tóxicos que deben ser depurados que contaminarían un volumen de aire equivalente al que Page 42

respira un adulto a lo largo de 3 años de su vida. Por tanto, las instalaciones donde haya de quemarse aceite usado deberán estar dotadas de un eficaz, pero muy costoso sistema depurador de gases o antes de su combustión deberá someterse al aceite usado a un tratamiento químico de refino para eliminar previamente sus contaminantes 3.3. CONTAMINACION DEL AGUA.

Los aceites no se disuelven en el agua, no son biodegradables, forman películas impermeables que impiden el paso del oxigeno y matan la vida tanto en el agua como en tierra, esparcen productos tóxicos que pueden ser ingeridos por los seres humanos de forma directa o indirecta. Los hidrocarburos saturados que contienen no son biodegradables (en el mar el tiempo de eliminación de un hidrocarburo puede ser de 10 a 15 años). El aceite usado no puede verterse en el agua, 1 lt. de aceite contamina 1.000.000-lts. de agua. 5 litros de aceite usado, capacidad corriente del cárter de un automóvil, vertidos sobre un lago cubriría una superficie de 5.000 m2 con un film oleoso que perturbaría gravemente el desarrollo de la vida acuática Como vemos uno de los puntos ambientales donde puede producirse una polución muy importante es en el agua. El lubricante usado que se elimina a través de desagües y que alcanza las capas freáticas .El vertido de aceites usados en los cursos de aguas deteriora notablemente la calidad de las mismas, al ocasionar una capa superficial que impide la oxigenación de las aguas y produce la muerte de los organismos que las pueblan. El aceite usado altera el sabor del agua potable, y por ello debe evitarse la presencia del mismo en las aguas de superficie y en las subterráneas. Según el doctor K. Reimann, del Instituto Biológico Experimental Bavoro de Munich, concentraciones de aceite usado en agua de 1 a mg/I. convierten aquélla en impropia para el consumo humano. El doctor J. Holluta Page 43

establece un valor límite de 0,44 mg/l para alterar considerablemente el sabor del agua potable, mientras que el doctor Knorr ha contestado valores inferiores, todos los sujetos de su experiencia detectaron alteración del sabor para concentraciones de 0,01 mg./I. y tres sujetos de cada cinco perciben todavía una diferencia de sabor para un contenido en aceite usado de 0,001 mg./I. Además, los aceites usados vertidos en el agua originan una fina película que produce separación entre las fases aire- agua. Con ello se impide que el oxígeno contenido en el aire se disuelva en el agua, perturbando seriamente el desarrollo de la vida acuática. A estas dificultades debemos añadir los riesgos que implican las sustancias tóxicas contenidas en los aceites usados, vertidos en el agua que pueden ser ingeridas por el hombre o los animales. Dichas sustancias tóxicas provienen de los aditivos añadidos al aceite y engloban diversos grupos de compuestos tales como: fenoles, aminas aromáticas, terpenos fosfatados y sulfonados di-alquil-ditiofosfato de cinc, detergentes, poli-isobutilenos, poliésteres., que durante el uso del aceite a temperaturas elevadas forman peroxidos intermedios que son muy tóxicos.

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3.4. CONTAMINACION DEL SUELO.

Los aceites usados vertidos en suelos producen la destrucción del humus y contaminación de aguas superficiales y subterráneas. La eliminación por Vertido de los aceites usados origina graves problemas de contaminación de tierras, ríos y mares. En efecto, los hidrocarburos saturados que contiene el aceite usado no son degradables biológicamente, recubren las tierras de una película impermeable que destruye el humus vegetal y, por tanto, la fertilidad del suelo. 3.4.1. PELIGROS QUE ENCIERRA EL ACEITE USADO. Para determinar la peligrosidad de un lubricante, hay que tener en cuenta varios aspectos  Biodegradabilidad  Bioacumulación  Toxicidad  Eco toxicidad  Emisión de gases  Degradación química  Tiempo requerido para ser eliminado del agua Los aceites vírgenes contienen o pueden contener cantidades pequeñas controladas de PHA's ( compuestos aromáticos policíclicos ) que durante el funcionamiento del lubricante, mediante la descomposición de los distintos componentes así como reacciones catalizadas por metales , incrementan su presencia en el aceite usado. Muchos de estos PHA's tienen un efecto marcadamente cancerígeno y plenamente demostrado, y de una forma u otra son arrojados a la atmósfera que respiramos. Se han efectuado estudio para conocer la capacidad mutagénica del aceite de motor usado. Se ha detectado que el 70 % de estos efectos son causados por PHA's con más de tres anillos, esta fracción representa sólo el 1 % del volumen de un aceite usado. De esta fracción mutagénica el 18 % del efecto lo produce el benzoa-pireno según IARC (International Agency on Research for Cancer).Se considera que el benzo-e-pireno, benzo-a-pireno, benzo-a-antraceno y el criseno tienen un elevado potencial carcinogénico. En los crudos de aceite mineral se han encontrado cantidades de benzo-apireno que oscilan entre 400 y 1.600 mg. / kg. Page 45

Los aceites tienen tendencia en acumularse en el entorno todo aquel aceite que se pierde por las calles, montes, cuando llueve se arrastra a ríos, lagos. Acumulándose en sus sedimentos . También se produce una acumulación importante en la atmósfera que respiramos, pensemos por ejemplo que un motor de dos tiempos (motos, fuerabordas, motosierras) expulsan aproximadamente con los gases, el 25 % del aceite lubricante que utilizan. El 40 - 70 % de los PHA's que se emiten en los gases, proceden del aceite de motor, otro 30 - 60 % se origina en el proceso de combustión del combustible, la utilización de esteres sintéticos ayuda a reducir considerablemente estas emisiones. La tendencia lógicamente por los estudios que se realizan se encamina a la utilización de lubricantes sintéticos y aceites vegetales, que debido a su superior rendimiento frente a los minerales, precisan menor aditivación, pero lógicamente son más caros. Citamos a continuación algunos de los efectos de los componentes de aceite usado:  GASES que contienen aldehídos, cetonas, compuestos aromáticos, C02 son irritantes y actúan sobre el tejido respiratorio superior, ahogos, asma, bronquitis, efectos mutantes., Cáncer.  ELEMENTOS como Cloro NO2, SH2, Sb (antimonio) Cr (cromo) Ni (níquel) Cd (cadmio) Mn (manganeso) Cu (cobre) actúan sobre el tejido respiratorio superior y tejido pulmonar.  OTROS ELEMENTOS como - CO, disolventes halogenados (tri, per.) SH2 producen: Efectos asfixiantes, impiden el transporte de oxigeno y por tanto la respiración de la célula. Los disolventes halogenados tienen efectos anestésicos y narcóticos se acumulan en el hígado con posibles efectos cancerígenos.  METALES como Pb (plomo), Cd (cadmio), Mn (manganeso), tienen efectos tóxicos sobre el riñón, el cadmio además efectos cancerígenos sobre la próstata y el cromo sobre el pulmón.  COMPUESTOS AROMÁTICOS como tolueno, benceno, pueden llegar a provocar leucemias, otros hidrocarburos más ligeros se acumulan en la sangre y podrían llegar a producir parálisis.

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3.5. TRATAMIENTOS INDUSTRIALES

DE

RECICLAJE

DE

ACEITES

Nuestro planeta Tierra es aparentemente lo único que se mueve sin lubricación. Pero todo lo que se mueve sobre la Tierra, debe ser lubricado. Considerando que todo movimiento origina fricción y donde hay fricción existe desgaste, los aceites lubricantes se tornan imprescindibles. Ellos mantienen todo en movimiento. Esto es así en nuestra casa, en la Industria, en la Agricultura, Construcción. Concretamente en ningún ámbito, en el cual se encuentre involucrada la tecnología faltan los Aceites Lubricantes Ninguna máquina y tampoco vehículos de ninguna clase pueden prescindir de los Aceites Lubricantes. Así como el cuerpo humano necesita la sangre, los equipamientos técnicos necesitan los aceites lubricantes. Los Aceites Lubricantes son, casi sin excepción, productos altamente refinados. Se encuadran dentro de los aceites minerales. Los aceites lubricantes por su naturaleza se encuentran ubicados entre el aceite y la química. En muchos casos se trata de especialidades y en ocasiones se los utiliza únicamente para una aplicación específica. Se caracterizan por encontrarse a menudo en mercados pequeños con un alto valor. Los aceites lubricantes son sistemas físico químicos complicados, entre los que encontramos aceites para: Motores y engranajes, aceites hidráulicos y otros fluidos de transmisión, fluidos para el mecanizado de metales y protección contra la corrosión, así como un sin número de productos para aplicaciones especiales. Pero estos Aceites Minerales Lubricantes por las condiciones de Trabajo diario se contaminan con los productos procedentes de: Las fugas de vapor originadas en el circuito. El propio desgaste de las partes metálicas. La suciedad alojada en las tuberías del sistema. Page 47

El agua disuelta. Estos contaminantes se encuentran disueltos o emulsionados en el Aceite. Si no se eliminan o minimizan mediante tratamientos de Reciclaje el aceite termina su vida útil y se convierte en un residuo Tóxico Penoso y Peligroso al que ha y que gestionar correctamente para evitar contaminar la naturaleza por vertidos incorrectos. Para evitar estos inconvenientes y Controlar, Reciclar y Mantener todo tipo de Aceites Industriales se fundó Depuroil, s.a .en el año 1.975 3.5.1. EL ACEITE DE MOTOR USADO CONTAMINA Si no se recoge adecuadamente, el aceite de motor usado causa graves problemas a nuestro entorno: Si se arroja a la tierra el aceite usado, éste contiene una serie de hidrocarburos que no son degradables biológicamente que destruyen el humus vegetal y acaban con la fertilidad del suelo. El aceite usado contiene asimismo una serie de sustancias tóxicas como el plomo, el cadmio y compuestos de cloro, que contaminan gravemente las tierras. Su acción contaminadora se ve además reforzada por la acción de algunos aditivos que se le añaden que favorecen su penetración en el terreno, pudiendo ser contaminadas las aguas subterráneas. Si se vierten a las aguas, bien directamente o por el alcantarillado, el aceite usado tiene una gran capacidad de deterioro ambiental. En el agua produce una película impermeable, que impide la adecuada oxigenación y que puede asfixiar a los seres vivos que allí habitan: un litro de aceite contamina un millón de litros de agua. Asimismo, el aceite usado, por su bajo índice de biodegradabilidad, afecta gravemente a los tratamientos biológicos de las depuradoras de agua, llegando incluso a inhabilitarlos. Si el aceite usado se quema, sólo o mezclado con fuel-oíl, sin un tratamiento y un control adecuado, origina importantes problemas de contaminación y emite gases muy tóxicos, debido a la presencia en este aceite de compuestos de plomo, cloro, fósforo, azufre, etc. Cinco litros de aceite quemados en una estufa contaminan, con plomo y otras sustancias nocivas, 1000.000 m3 de aire, que es la cantidad de aire respirada por una persona durante tres años.

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3.6. PROCESO DE LIMPIEZA DEL ACEITE QUEMADO DE MOTOR POR UN MEDIO FILTRANTE En el Proceso de limpieza del aceite quemado de motor se diseño dos filtros de aluminio de 15 centímetros de ancho por 50 centímetros de alto con la base sellada y un desfogue con una unión de ½ pulgada y una tapa desprendible de e igualmente con una tapa que tiene en la parte superior con un orificio de ½ pulgada para el ingreso de del aceite quemado, como medio filtrante utilizamos lana de vidrio y utilizamos para acelerar la filtración una bomba de agua para filtrar una caneca por este método se tarda alrededor de 3 horas pero os resultados son satisfactorios ya que obtenemos un aceite limpio y con buenas características físico-químicas excelentes para el proceso de elaboración de grasa lubricantes . Nota: el residuo que queda después de realizar la filtración del aceite quemado el sedimento es entregado a un gestor el cual dispondrá de nuestro residuo que ha cumplido su objetivo que es limpiar el aceite de impurezas. En el capítulo 4 se encuentran los análisis de laboratorio realizados al aceite quemado después de la filtración con lana de vidrio

3.7. Contaminación por GRASAS LUBRICANTES Hay tres tipos de contaminación que nos preocupa: 1. Contaminación por tierra en el envase dentro del almacén: Muchas veces por economizar las empresas compran tambores, cuando no usan más que 15 kilos por mes. El tambor abierto puede ser contaminado por los elementos del ambiente y el aire, reduciendo sus propiedades de protección. 2. Contaminación por otras grasas: Como vemos anteriormente, todas las grasas no son compatibles. El sistema de compras basado en el menor precio donde se cambia de productos o marcas con cada compra, causa una pérdida grande en mantenimiento. Visitamos un campamento donde tenían problemas de grasa y encontramos 5 colores de grasas diferentes en el mazo del equipo. Page 49

Gastaron miles de dólares en rodamientos y en equipo parado por aplicar diferentes grasas baratas en cada compra. Cuando se manda un motor eléctrico u otro equipo a un taller externo para repararlo, muchas veces utilizan una grasa incompatible con la grasa que será utilizada en su mantenimiento en la planta. El rodamiento funciona bien hasta su primer re-engrase. Al ser engrasada con otro tipo de grasa, se separa el aceite del espesante y se pierde la lubricación. El trabajo de engrasar el equipo frecuentemente se delega al empleado con menos experiencia. A veces existe la necesidad de dos ó tres tipos de grasa en una planta. El lúbrico frecuentemente no sabe cuál grasa se utiliza en cada equipo. Hay máquinas que llegan de fábrica con sus propias grasas. Una máquina que revisamos llegó con 11 diferentes tipos de grasas, todas en cartuchos. El trabajo de engrasar requería el cambio de cartuchos entre puntos de engrase, siempre dejando residuos de la última grasa en la grasera. Pudimos racionalizar las grasas en tres tipos distintos: a) de grado alimenticio, b) de muy alta temperatura y c) de complejo de poliurea y aceite básico hidroprocesado. 3. Contaminación por el ambiente una vez aplicadas: Los contaminantes del ambiente normalmente son tierra y agua, pero hay otros contaminantes. Tierra: La tierra entra por cualquier retén que no sella correctamente. Si la grasa puede salir cuando se calienta, vuelve con tierra cuando se contrae. La tierra también entra con el agua sucia. Mientras los retenes tienen que estar en buen estado, también la grasa debería sellar y evitar lo máximo posible las contaminaciones. Agua: El agua entra a la grasa cuando pasamos por un río, una calle con agua, lavamos el equipo, llueve, o simplemente se la incorpora de la humedad ambiental al girar el rodamiento. Para evitar la entrada de agua hay que mantener los retenes en buen estado y evitar lo que posible el contacto con el agua. La costumbre de lavar los autos en el río, con los rodamientos y crucetas en el agua lava las grasas y aumenta el costo de mantenimiento. Mucho del equipo móvil tiene que trabajar en el agua de los ríos ó se encuentra constantemente en peligro de absorción de humedad por la grasa. La utilización de una grasa con poca resistencia al agua causará mayores gastos de repuestos. Gas, vapor, soda cáustica y otros químicos en una planta son contaminantes para la grasa. Existen grasas especiales que no son solubles en gas natural y otras grasas para usos específicos. Aun así, los retenes son críticos. 3.7.1. Fatiga: La fatiga de cualquier pieza de la máquina, sea cojinete, rodamiento, soporte, engranaje u otra pieza es consecuencia de vibraciones, temperaturas, fricciones, presiones, u otras condiciones controlables. Page 50

El uso de una grasa con máxima protección Timken, máxima calidad de aceite básico, viscosidad de aceite básico correcta para la pieza, y consistencia NGLI correcta para el equipo, reducirá la temperatura y la fricción por intervalos razonables mientras se limita la cantidad aplicada. La contaminación por tierra o partículas de desgaste también causan fatiga por las presiones que transfieren a la estructura de la pieza. En esta foto podemos ver las impresiones hechas en el cojinete por tierra ó partículas metálicas apretadas entre las superficies. Al golpear y dejar su impresión, se compacta la estructura del cojinete, cada vez más profunda, debilitándola hasta que se quiebra. Entre más limpia la grasa, mayor la vida útil del cojinete. 3.7.2. Recomendaciones: Comprar grasa no es como comprar diesel ó azúcar. Hay que ser muy específico cuando se busca la grasa correcta que bajará sus costos de mantenimiento. Hay que estudiar las condiciones de trabajo, revisar las recomendaciones de los fabricantes del equipo y consultar con alguien que conoce las características de los productos posibles para simplificar el mantenimiento, para subir los intervalos entre reengrases cuando se puede, reducir el desgaste y eliminar paradas de planta por quiebra de máquinas. Recién recibimos un pedido de cotización de una empresa. Solicitaron el precio de un tambor de “Grasa Azul #2.” No especificaban aditivos para extrema presión, ni indicaban que base ó espesante. No indicaron el rango de temperatura o condiciones de humedad donde sería utilizada. Un poco de colorante en una grasa de calcio o sodio con base de aceite reciclado sin aditivos de ninguna clase daría una grasa azul barata, que seguramente le conformaría al comprador, pero con seguridad causará problemas serios de cojinetes, rodamientos, muñones o donde sea aplicada. En la próxima tabla podemos ver las recomendaciones de varias marcas de equipo móvil.

Algunas marcas aceptan grasas de calcio para el chasis, mientras se toma el cuidado de no usarlas en crucetas, rodamientos, bombas, palancas, etc. Considerando la dificultad de separar estas tareas y evitar el uso de estas grasas en componentes donde se acortará la vida útil, recomendamos NO tener grasas de calcio y sodio disponibles para el lúbrico. Para simplificar el proceso de compras, el NLGI tiene categorías de grasas que cumplen ciertas normas y pruebas. Para el chasis solo, podemos buscar grasas solamente LB, y para rodamientos automotrices GC. Las mejores grasas para uso automotriz son GC-LB. Page 51

CAPITULO 4

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ANEXOS

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4.1 PROCEDIMIENTO DE SAPONIFICACION DE UN ACEITE (PALMA) Materiales  Aceite común (aceite crudo de palma)  hidróxido de sodio  vaso pp. 100 y 250 ml.  Varilla de vidrio  Probeta de 50 ml.  Cucharita de plástico  Mechero  Cloruro de sodio  Etanol Procedimiento Pusimos los 20 cm3 de aceite en un vaso pp. De 100 ml. Luego le agregamos 12 ml de etanol y cm3 de disolución de hidróxido de sodio. Pusimos el vaso de 100 ml. En el de 250 ml. Y lo calentamos a baño María, agitando fuertemente la mezcla. Lo calentamos durante bastante tiempo. A la vez hicimos una solución caliente y saturada de NaCl. Finalmente, mientras estaba caliente, vertimos las dos mezclas en un vaso pp., para así tener el jabón listo al día siguiente. Análisis y aplicación ¿Con qué motivo se agrega etanol a la mezcla de aceite e hidróxido? El etanol es agregado a la mezcla para así lograr que esta adquiera un aspecto compacto y homogéneo. De esta forma logramos obtener un sistema homogéneo, logrado cuando agregamos esta sustancia y agitamos fuertemente, durante bastante rato la mezcla. También podemos decir que gracias a esta sustancia hizo que la reacción se verifica más rápidamente gracias al etanol o también llamado alcohol etílico ¿Cuál es la función del NaCl una vez formado el jabón?, ¿Cuál es la función del Salado? El salado consiste en el momento en que agregamos la solución concentrada de sal común (NaCl o cloruro de sodio) para separar el jabón de la glicerina formada y del exceso de hidróxido de sodio. Como el jabón es insoluble en el agua salada, se acumula en forma de grumos y sube a la superficie por su menor densidad, lo cual debió ocurrir mientras dejamos la mezcla en reposo durante la noche. En resumen Se agrega una solución de sal común (NaCl) para que el jabón se separe y quede flotando sobre la solución acuosa. Escribir la reacción química (general) de la actividad realizada• Page 54

Los jabones se preparan por medio de una de las reacciones químicas más conocidas: la llamada saponificación de aceites y grasas.

¿Qué otros ingredientes se pueden agregar al jabón?, ¿con que fin? Para obtener diferentes cualidades en la obtención del jabón podemos agregarles diferentes ingredientes como perfumes, preservativos, pigmentos o colorantes. Como preservativos del jabón, pueden usarse antioxidantes. Los tintes o pigmentos que se utilizan en la fabricación del jabón para colorearlo. Dependiendo de si estás fabricando un jabón de proceso en frío o caliente o de si es un jabón moldeable de glicerina, el color se añadirá a mitad del proceso, en el primer caso, o al final del mismo en el caso del jabón moldeable. Algunos tipos de jabones según los ingredientes agregados son por ejemplo: - Jabón de zarzamora suave: Ofrece el aspecto del ante azul blando y, si añades más polvos de azul de ultramar, obtienes una réplica del lapislázuli. Evita la tentación de añadir demasiado colorante a los jabones porque se acaban manchando las toallas o quedando cercos azules por todo el cuarto de baño. - Jabón melocotón Melba: Cremoso jabón, tiene una embriagadora fragancia de melocotón y geranio y las cualidades suaves y sedosas de la glicerina y del aceite de semilla de albaricoque. - Jabón de Eucalipto: Refrescante y antiséptico - Jabón de lodo termal: ayuda a limpiar y nutrir la piel El jabón todavía tiene restos de álcalis (base), como poder demostrarlo• En la mayor parte de los jabones se utiliza el NaOH como álcali saponificador o neutralizante. Los Álcalis son necesarios para saponificar aceites, grasas o ceras. La adición de los álcalis saponifica las grasas más saturadas y forma grumos de jabón fácilmente extraíbles por centrifugación, decantación o filtrado. Los álcalis son compuestos alcalinos o sea es un compuesto muy básico, o sea de un pH bajo. Podemos medir la presencia de álcalis midiendo el pH del jabón. Nota: con nuestro jabón logramos lavarnos las manos y obtener espuma de este (aunque en poca cantidad), hubiésemos obtenido un mejor jabón separándolo totalmente de los restos que se generaron luego del tiempo de reposo. El jabón es muy suave al tacto, debido a que lleva glicerina que se Page 55

obtiene como subproducto de la reacción. Conclusión Finalizado el experimento, podemos deducir que: La calidad del aceite afectó el producto, como pudimos ver, al utilizar aceite de palma se obtuvo un jabón mucho más duro en comparación al obtenido con aceite común y corriente, por lo que es recomendable, para experimentos como éste, utilizar de este aceite (palma). *Los colores de los experimentos, generalmente amarillos, podrían haber variado de tonalidad, ya sea, por el tiempo en que se mantuvo a baño maría, de la agitación (si fue la adecuada o no) y de lo saturada que estuvieron las disoluciones en el proceso de salado.(Esta conclusión es en comparación al producto del grupo que utilizó los mismo materiales que nosotros). *El salado es un proceso fundamental en la elaboración de jabón, porque separa el jabón de la glicerina formada y del exceso de hidróxido de sodio. Como el jabón es insoluble en el agua salada, se acumula en forma de grumos y sube a la superficie por su menor densidad. Después de varias horas, se extrae por la parte inferior l y de lo saturada que estuvieron las disoluciones en el proceso de salado. *El salado es un proceso fundamental en la elaboración de jabón, porque separa el jabón de la glicerina formada y del exceso de hidróxido de sodio. Como el jabón es insoluble en el agua salada, se acumula en forma de grumos y sube a la superficie por su menor densidad. Después de varias horas, se extrae por la parte inferior la mezcla de glicerol y agua salada. Con respecto al experimento de la formación de ésteres pudimos concluir que: *La reacción del ácido sulfúrico con el agua eran exotérmicas y se necesitaban de un catalizador (H2SO4) para producir ésteres. *Estos ésteres generalmente tienen olores a frutas, en nuestro caso fue olor a piña. *Derivan de los ácidos carboxílicos ( butanoico) y alcoholes (etanol) *Podemos utilizarlos en variados productos aromáticos como perfumes entre otros, los cuales poseen olores muy agradables. *Se podrá utilizar como disolvente de determinadas sustancias, gracias a su gran capacidad de disolver.

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4.2 NORMAS INTERNACIONALES La proyección del parque automotriz en el Ecuador va en aumento año a año, así mismo los fabricantes de vehículos en general, mejoran cada vez más su tecnología, por consiguiente, el análisis de las grasas y aceites lubricantes deben ser un reflejo de acuerdo al funcionamiento de los mismos. Las normas a seguir son: ASTM, ISO, MIL, DIN, IP, INEN, ACEA dando preferencia a la primera de las nombradas, por ser mundialmente conocida. Con los resultados obtenidos de los análisis de grasas y aceites lubricantes, obtendremos un alto margen de control en el desgaste de los motores o problemas que se susciten debido a la calidad de los combustibles (diesel, gasolina, bunker, etc.) tomando énfasis en la relación aire-combustible, para evitar la dilución del lubricante lo cual es sumamente perjudicial para los motores en general. Otra solución al problema sería que sirva como manual de servicio para los estudiantes de la facultad con el objeto de mejorar su pensum académico en lubricación en general. ACEA: Asociación de fabricantes europeos de motores (siglas en francés).

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4.3 NORMAS ISO Algunas empresas multinacionales que elaboran grasas y aceites lubricantes en el Ecuador, poseen laboratorios de control de calidad altamente calificados y los resultados de sus análisis son aceptados en el país y en el exterior cumpliendo la norma ISO 9002. También hay laboratorios particulares dedicados a lo mismo pero empleando la norma ISO 9001. Los equipos disponibles para esta tesis de son de óptima calidad y calibración lo cual nos permite obtener resultados sumamente confiables. Esto irá en beneficio al pensum académico de los estudiantes de la facultad lo cual redundará para los que a futuro les toque trabajar en el campo de Ing. de lubricación y para mejorar sus conocimientos en mecánica en general.

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4.4 NORM AS ASTM PARA GRASAS

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4.4.1 NORMA ASTM D217 Método de prueba Standard para penetrabilidad en grasas lubricantes. 1.- Alcance: Este Método de prueba cubre cuatro procedimientos para medir la consistencia de grasas lubricantes por la penetración de un cono de dimensiones especificadas, masa y acabado. La penetración es medida en décimas de milímetros. La NLGI clasifica las grasas de acuerdo a su consistencia y medida por una penetración trabajada. La clasificación es como sigue: NLGI número de consistencia 000 2 3 6

Rango de penetración trabajada 25ºC (77ºF) 1/10 mm 445 265 220 85

a a a a

475 295 250 115

Equipos: 1.- Penetrómetro: Un instrumento que mide la consistencia o dureza de materiales semisólidos o semilíquidos por la profundidad de medida a la cual un cono especificado o aguja bajo una fuerza dada cae dentro del material. 2.- Trabajador de grasa: Es un aparato que nos permite golpear la grasa para su análisis. Pueden ser 60 a 10.000 golpes (STROKES) Nota: Temperatura de prueba 25ºC (77ºF).

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PENETRÓMETRO

Fig. 3. TRABAJADOR DE GRASA (MECÁNICO)

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

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4.4.1.1 NUMERO DE CONSISTENCIA NLGI Tabla A1

NUMERO

PENETRACIÓN TRABAJADA

NLGI

25º C

0

445 - 475

0

400 - 430

0

355 - 385

1

310 - 340

2

265 - 295

3

220 - 250

4

175 - 205

5

130 - 160

6

85 - 115

*Fuente: NLGI – Instituto Nacional de Grasas Lubricantes

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4.4.2. NORMA ASTM D 566 Método de prueba Standard para determinar el punto de goteo en las grasas lubricantes. 1.- Alcance: Este método cubre la determinación del punto de goteo en las grasas lubricantes. Este método no es recomendado para uso a temperaturas superiores a 288ºC, para temperaturas más altas se debe usar el método ASTM D 2265. 2.- Definición: Es un valor numérico asignado a una grasa y representa la temperatura a la cual la primera gota del material cae desde el orificio inferior de la copa del ensayo, esa temperatura es el promedio entre las lecturas del termómetro de la muestra y el baño. En el procedimiento normal de operación ambas temperaturas, la del interior de la grasa y la del baño son monitoreadas simultáneamente mientras el baño es calentado. Cuando la primera gota del material cae desde la copa, la temperatura de la prueba de grasa (copa) y la temperatura del baño se les saca el promedio y ese es el resultado de la prueba. Equipo: 1.- Copa de grasa, debe ser de material cromo – acerado. 2.- El tubo de prueba, altamente resistente al calor. 3.- Dos termómetros ASTM 2C rango -5 a + 300ºC. 4.- Un baño con agitación (400 ml).

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4.5 NATIONAL LUBRICATING GREASE INSTITUTE Tabla A2

GC

Automotive Wheel Bearing Lubricant

LB/GC

Automotive Wheel Bearing & Chassis Lubricant

LB Automotive Chassis Lubricant *Fuente: NLGI – Instituto Nacional de Grasas Lubricantes

4.6 NLGI

CLASSIFICATIONS

Tabla A3

Application Chassis

Classifications LA LB

Wheel

GA

Bearing

GB GC

Service Mild duty, frequent relubrication Infrequent relubrication, high loads, water exposure Mild duty Moderate duty, typical of most vehicles Severe duty, high temperature, frequent stop and go service.

*Fuente: NLGI – Instituto Nacional de Grasas Lubricantes

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4.7 RESULTADOS DEL ANÁLISIS PRACTICADO AL ACEITE DE PALMA CRUDA

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4.8 RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS PRACTICADO AL ACEITE QUEMADO

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4.9 RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS PRACTICADO A LA GRASA LUBRICANTE

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4.10 FOTOS DEL EQUIPO EN FUNCIONAMIENTO EQUIPO DE ELABORACION DE GRASAS LUBRICANTES PARTE INTERNA.

EQUIPO DE ELABORACION DE GRASAS LUBRICANTES CON MOTOR TRIFASICO.

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VISTA DEL EQUIPO DE ELABORACION DE GRASAS LUBRICANTES .

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1 INTRODUCCIÓN DEL ACEITE PALMA AL EQUIPO PRECALENTADO.

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2 INTRODUCCIÓN DEL SELLO ROJO (Na(OH))A LA FORMULA

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3 SE DEJA MEZCLAR HASTA QUE SE GENERE EL JABON DE PALMA A 10 PSI

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4 INTRODUCCIÓN DEL ACEITE QUEMADO DE MOTOR A LA FORMULA

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5 GRASA ELABORADA

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5 MEZCLADOR CON LA GRASA ELABORADA

5 ALMACENAMIENTO DE GRASA ELABORADA

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4.11. DISEÑO DEL EQUIPO

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4.12. DISEÑO DEL FILTRO

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CAPITULO # 5

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. Conclusiones:  Se realizaron varias pruebas (3) en el equipo generador de grasas lubricantes, de las cuales hubo resultados fallidos, los que nos indujo a una remodelación en la descarga del equipo y luego de varios cambios realizados obtuvimos la grasa lubricante grado 2 a partir del aceite de palma (los análisis realizados a dicha muestra y sus especificaciones se encuentran adjunto en las páginas 17, 24 y 54).  En el laboratorio de Operaciones Unitarias, durante la elaboración de la grasa, se pudo definir las variables que se deben de controlar en el equipo al momento de realizar la práctica.  Con ésta prueba piloto queda demostrado que se puede usar aceite usado de motor realizándole un proceso de filtración para elaboración de grasa, así mismo usar aceite de palma sustituyendo el sebo animal y así abaratar costos.  También con la correcta interpretación de los aceites usados analizados, nos permite optimizar el uso correcto del aceite quemado de motor en la elaboración de la grasa lubricante y logrando así un ahorro de recursos de materia prima y la preservación del medio ambiente.  Tras las varias corridas realizadas se pudo notar la formación de jabón el cual nos indica que el equipo no solo se puede utilizar para generar grasas lubricantes sino tambien jabones industriales.  El álcali utilizado es un buen saponificador al momento de generar el jabón para la grasa.  Con este equipo no solo se puede realizar ésta prueba piloto, queda a criterio de la facultad y estudiantes, los ensayos que deseen realizar.

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5.2. Recomendaciones:  El presente trabajo permite que sirva de texto de consulta tanto para estudiantes como para las personas que estén dedicadas al trabajo en el campo de la lubricación.  También podría dar origen a la elaboración de otros trabajos que tienen relación con este campo. Por ejemplo: La construcción de un tanque para la elaboración de grasas lubricantes en forma de plantas pilotos que sirvan para la enseñanza de los alumnos y que sirva de fuente de ingresos para el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad.  En el desarrollo del proceso de elaboración de grasas lubricantes se puede convertir un gestor para la eliminación y tratamiento de aceite quemado de motor que por si su eliminación es muy costosa y al utilizarla en la elaboración de grasas su consumo es casi completo disminuyendo la contaminación ambiental  El Laboratorio de la Facultad podría realizar los diferentes análisis de control de calidad. Otro tema interesante sería la regeneración de los aceites usados para elaborar grasas lubricantes, lo cual sería de enorme beneficio para evitar la contaminación ambiental y el desecho de los mismos.  Podemos recomendar que al momento de utilizar el equipo de elaboración de grasas lubricantes es necesario trabajar con una capacidad de por lo menos un cuarto antes de la mitad para que haya una completa mezcla en contra corriente ayudando a que la grasa sea uniforme y consistente evitando así la presencia de grumos y evitar el taponamiento de la descarga del la grasa terminada.

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TABLA 1 CONVERCIONES DE GRAVEDAD API, GRAVEDAD ESPECÍFICA Y DENSIDAD Gravedad API

o.o 0,2 0,4 0,6 0,3 1 1,2 1,4 1,6 1,3 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 4,2 4,4 4,6 4,8 5 5,2 5,4 5,8 5,8 6 6,2 6,4 6,6 6,8 7 72 7,4 7,6 7,8 8 8,2 8,4 8,6 8,8 9 9,2 9,4 9,6 9,8 10 10,2 10,4 10,6 10,8 11 11,2 11,4 11,6 11,8 12 12,2 12.4 12,6 12,8

Gravedad Específica 60/60*F 1 ,0760 1 ,0744 1,0728 1,0712 1,0695 1,0879 1,0663 1,0647 1,0831 1,0815 1,0599 1,0583 1,0568 1,0552 1,0536 1,0520 1,0505 1,0489 1,0474 1,0458 1,0443 1,0427 1,0412 1,0397 1,0382 1,0366 1,0351 1,0336 1,0321 1,0308 1,0291 1,0276 1,0261 1,0246 1,0231 1,0217 1,0202 1,0187 1,0173 1,0158 1,0143 1,0129 1,0114 1,0100 1,0086 1,0071 1,0057 1,0043 1,0028 1,0014 1 0.9986 0,9972 0,9953 0,9944 0,9930 0,9916 0,9902 0,9838 0,9874 0,9861 0,9847 0,9833 0,9820 0,9703

Densidad Libras por Kg/litro 15ºC galón 1 ,0754 1,0738 1,0722 1,0708 1,0639 1,0873 1,0857 1,0841 1,0825 1 ,0609 1 ,0593 1,0577 1,0562 1,0546 1,0530 1,0514 1,0499 1,0483 1,0468 1 ,0452 1 ,0437 1,0421 1,0408 1,0391 1,0376 1 ,0360 1,0345 1,0330 1,0315 1 ,0300 1,0285 1,0270 1,0255 1,0240 1,0225 1,0211 1,0196 1,0181 1,0167 1,0152 1,0137 1,0123 1,0103 1,0094 1,0080 1.00S5 1,0051 1,0037 1,0022 1,0003 0,9994 0,9980 0,9966 0,9952 0,9933 0,9924 0,9910 0,9898 0,9832 0,9883 0,9855 0,9841 0,9827 0,9814 0,9800

8,961 3,948 8,935 8,921 3,907 3,894 8,880 8,867 8,354 8,840 8,827 8,814 8,801 8,788 8,775 8,761 8,749 8,735 8,723 8,710 8,697 8,684 8,671 8,659 8,646 8,633 8,620 8,608 8,595 8,583 8,570 8,558 8,545 8,533 8,520 8,509 8,486 8,484 8,472 8,460 8,447 8,438 8,423 8,411 8,400 8,387 8,376 8,364 8,351 8,340 8,328 8,316 8,305 8,293 3,281 8,270 8,253 3,248 8,235 8,223 8,212 8,201 8,189 8,178 8,168

Gravedad API

13 13,2 13,4 13,6 13,8 14 14,2 14,4 14,6 14,8 15 15,2 15,4 15,6 15,8 16 16.2 16,4 16,6 16,8 17 172 17,4 17,6 17,8 18 182 18.4 18,6 18,8 19 192 19,4 19,6 19,8 2Q 202 20,4 20,6 20,8 21 21,2 21,4 21,6 21,3 22 222 22.4 22,6 22,8 23 232 23.4 23,6 23,8 24 242 24.4 24,6 24,8 25 25,2 25,4 25,6 25,8

Gravedad Específica 60/60ºF 0,9792 0,9778 0,9785 0,9752 0,9738 0,9725 0,9712 0,9698 0,9835 0.9672 0,9659 0,9646 0,9632 0,9619 0,9608 0,9593 0,9530 0,9567 0,9554 0,9541 0,9529 0,9518 0,9503 0,9490 0,9478 0,9465 0,9452 0,9440 0,9427 0,9415 0,9402 0,9390 0,9377 0,9365 0,9352 0,9340 0,9328 0,9315 0,9303 0,9291 0,9279 0,9267 0,9254 0,9242 0,9230 0,9218 0,9208 0,9194 0,9182 0,9170 0,9159 0,9147 0,9135 0,9123 0,9111 0,9100 0,9088 0,9076 0,9065 0,9053 0,9042 0,9030 0,9018 0,9007 0.89SS

Densidad Kg/litro 15°C

Libras por galón

0,9737 0,9773 0,9759 0,9746 0,9732 0,9719 0,9703 0,5692 0,9879 0,9866 0.9853 0.9640 0.9626 0,9813 0,9800 0,9587 0,9574 0,9562 0,9543 0,9535 0,9523 0,9510 0,9497 0,9484 0,9472 0,9465 0,9448 0,9434 0,9421 0,9404 0,9398 0,9384 0,9371 0,9359 0,9346 0,9334 0,9322 0,9309 0,9297 0,9285 0,9273 0,9261 0,9248 0,9238 0,9225 0,9212 0,9201 0,9189 0,9177 0,9165 0,9153 0,9141 0,9129 0,9118 0.9108 0,9094 0,9033 0,9071 0,9059 0.9048 0.9036 0,9025 0,9013 0,9002 0,8990

8,156 8,144 8,132 8,121 8,110 8,099 8,083 8,073 8,068 8,055 8,044 8,033 8,021 8,011 8,000 7,989 7,973 7,968 7,956 7,946 7,938 7,925 7,914 7,903 7,893 7,887 7,871 7,861 7,851 7,836 7,830 7,820 7,809 7,799 7,788 7,778 7,768 7,757 7,747 7,737 7,727 7,717 7,706 7,68S 7,687 7,676 7,867 7,657 7,647 7,637 7,627 7,617 7,607 7,598 7,538 7,578 7,569 7,559 7,549 7,540 7,530 7,521 7,511 7,501 7,491

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CONVERSIONES DE GRAVEDAD API, GRAVEDAD ESPECÍFICA Y DENSIDAD Gravedad AP! 2S 28,2 23,4 26.6 26,8

27

27,2 27,4 27,6 27,8 23 28,2 28,4 28,6 28,3 29 29,2 29,4 29.S 29,3 30 30,2 30,4 30,6 30,8 31 31,2 31,4 31,6 31,8 32 32,2 32,4 32,S 32,3 33 33,2 33,4 33,S 33,8 34 34,2 34,4 34,8 34,3 35 35,2 35,4 35,6 35,8 3S 3S.2 38,4 38,8 3S,8 37 37,2 37,4 37,6 37,8 38 38,2 38,4 38,6 38,8

Gravedad Específica 60/60ºF 0,8984 0,8973 0,8961 0,8950 0,8939 0,8927 0,8918 0.8S05 0,8894 0,8883 0,8371 0,8880 0,8849 0,8838 0,8827 0,8816 0,8305 0,8794 0,8733 0,8772 0,8732 0,8751 0,8740 0,8729 0,8718 0,8708 0,8697 0,8686 0,8676 0,8665 0,8654 0,8344 0,8633 0,8623 0,8612 0,8602 0,8591 0,8531 0,8571 0,8560 0,8550 0,8540 0,8529 0,8513 0,8509 0,8498 0,8433 0,8478 0,8463 0,8458 0,8448 0,8438 0,8423 0,8413 0,8403 0,8398 0,8338 0,8378 0,8368 0,8358 0,8348 0,8338 0,8323 0,8319 0,8390

Densidad Kg/litro 15 0 C 0,3979 0,3SS7 0.39&3 0,3945 0,3933 0,3921 0,3911 0,3899 0,3888 0,8377 0,8865 0,3355 0,3844 0,8832 0,8822 0,881 1 0,3799 0,8789 0,3778 0,8787 0,8758 0,8743 0,8734 0,8723 0,8712 0,8702 0,8692 0,8631 0,8670 0,8660 0,8649 0,8639 0,8627 0,8618 0,8607 0,8597 0,3536 0,3576 0,8585 0,8555 0,8545 0,8534 0,8524 0,3514 0,3504 0,8493 0,8483 0,8473 0,8463 0,8453 0,8443 0,8433 0,8423 0,8413 0,3403 0,8393 0,8333 0,8373 0,8383 0,8352 0,3343 0,8333 0,8323 0,8313 0.8304

Libras por galón

Gravedad API

7,482 7,472 7,463 7,454 7,444 7,434 7,423 7,418 7,408 7,397 7,337 7,379 7,370 7,360 7,351 7,342 7,332 7,324 7,315 7,306 7,298 7,288 7273 7,269 7,260 7,251 7,243 7,234 7,225 7216 7,207 7,199 7,1 Si 7,181 7,172 7,164 7,155 7,146 7,137 7,129 7,121 7,111 7,103 7,095 7,088 7,077 7,089 7,031 7,052 7,044 7,036 7,027 7,019 7,011 7,002 6.994 6,986 6.977 0.8363 0.8352 8,952 6,944 6,936 6,927 6,920

39 39,2 39,4 39,3 39,3 40 40,2 40,4 40,6 40,3 41 412 41,4 41,3 41,8 42 42.2 42,4 42,6 42,8 43 43,2 43,4 43,6 43,8 44 44,2 44,4 44,6 44,8 45 45,2 45,4 45,6 45,8 46 46,2 46,4 46,8 46,8 47 47,2 47,4 47,S 47,8 48 43,2 43,4 48,6 48,8 49 49,2 49,4 49,8 49,8 50 50,2 50,4 50.6 50,8 51 51,2 51,4 51,8 51,8

Gravedad Específica 60/60ºF 0,8299 0,8289 0,8280 0,8270 0,8260 0,8251 0,8241 0,8232 0,8222 0,8212 0,8203 0,8133 0,8134 0,8174 0,8185 0,8156 0,8146 0,8137 0,8128 0;8118 0,8109 0,8100 0,8090 0,8081 0,8072 0,8033 0,8054 0,8044 0,8035 0,8026 0,8017 0,8003 0,7999 0,7990 0,7981 0,7972 0.7SS3 0,7954 0,7945 0,7338 0,7927 0,7918 0,7909 0,7901 0,7892 0,7383 0,7374 0.78S5 0,7857 0,7848 0,7839 0,7831 0,7322 0,7813 0,7805 0,77§8 0,7788 0,7779 0,7770 0,7732 0,7753 0,7745 0,7736 0,7728 0,7720

Densidad Kg/litro 15°C 0,8294 0,8284 0,8275 0,8285 0,8255 0,8248 0,8238 0,8227 0,8217 0,8207 0,8198 0,8138 0,8179 0,8170 0,8160 0,8151 0,8141 0,8132 0,8123 0,8113 0,8104 0,8085 0,8035 0,8078 0,8067 0,8058 0,8049 0,8040 0,8031 0,8021 0,8012 0,8003 0,7994 0,7985 0,7976 0,7987 0,7958 0,7949 0,7940 0,7931 0,7922 0,7914 0,7805 0,7888 0,7887 0,7378 0,7889 0,7861 0,7852 0,7843 0,7834 0,7328 0,7317 0,7808 0,7800 0,7791 0,7783 0,7774 0,7765 0,7757 0,7743 0,7740 0,7731 0,7723 0,7715

Libras por galón 6,911 6,903 6.398 6,337 6,379 6,371 6,833 6.856 6,347 6,339 6,331 6,323 6,816 6,803 6,300 6,792 6,784 6,776 6,739 6,761 6,753 6,746 6,737 6,730 6,722 6,715 6,707 6,700 6,692 6,634 6,676 6,669 6,651 6,654 6,646 6,639 6,631 6,624 6,618 6,609 6,601 6,595 6,587 6,530 6,572 6,585 6,557 6,551 6,543 6,538 6,523 6,521 6,514 6,503 6,500 6.492 6,488 6,478 6,471 6,464 6,456 6,450 6,442 6,436 6,429

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CONVERSIONES DE GRAVEDAD API, GRAVEDAD ESPECÍFICA Y DENSIDAD Gravedad API 52 52,2 52,4 52,6 52,3 53 53,2 53,4 53,3 53,8 54 54,2 54,4 54,6 54,8 55 55,2 55,4 55,6 55,8 56 56,2 56,4 56,6 56,8 57 57,2 57,4 57,6 57,8 58 58,2 58,4 58,6 58,8 59 59,2 59,4 59,6 59,8 60 60,2 60,4 60,6 60,8 61 61,2 61,4 61,6 61,8 62 62,2 62,4 62,6 62,8 63 63,2 33,4 63,6 63,8 84 64,2 64,4 64,6 64,3

Gravedad Específica

Densidad Kg/Litro 15°C

Libras por galón

Gravedad API

60/60ºF 0,7711 0,7703 0,7394 0,7386 0,7673 0,7389 0,7661 0,7653 0,7645 0,7836 0,7628 0,7620 0,7612 0,7303 0,7595 0,7587 0,7579 0,7571 0,7533 0,7555 0,7547 0,7539 0,7531 0,7523 0,7515 0,7507 0,7499 0,7491 0,7483 0,7475 0,7467 0,7459 0,7451 0,7443 0,7436 0,7428 0,7420 0,7412 0,7405 0,7397 0,7339 0,7381 0,7374 0.7366 0,7353 0,7351 0,7343 0,7335 0,7328 0,7320 0,7313 0,7305 0,7298 0,72§0 0,7283 0,7275 0,7268 0.72SO 0,7253 0,7245 0,7238 0,7230 0,7223 0,7216 0,7208

0,7707 0,7698 0,7388 0.76S1 0,7673 0,7634 0,7356 0,7648 0,7840 0,7632 0,7323 0,7815 0,7307 0,7599 0,7591 0,7582 0,7574 0,7588 0,7558 0,7550 0,7542 0,7534 0,7526 0,7518 0,7510 0,7502 0,7494 0,7436 0,7478 0,7470 0,7463 0,7455 0,7447 0,7439 0,7431 0,7423 0,7416 0,7408 0,7400 0,7392 0,7385 0,7377 0,7363 0,7331 0,7354 0,7348 0,7338 0,7331 0,7323 0,7316 0,7309 0,7301 0,7294 0,7288 0,7278 0,7271 0,7263 0,7258 0,7248 0,7241 0,7234 0,7226 0,7219 0,7211 0,7204

8,422 8,415 6,403 6,401 6,394 6,383 6,380 6,373 6 336 8,360 3,352 6,346 6V339 6,332 3,326 3,318 6,311 6,305 8,298 6,291 6,285 6,278 6,271 6,265 6,258 6,251 6,245 6,233 6,231 6,225 6,219 6,212 6,208 6,199 6,192 6,186 6,180 6.173 6,168 6,160 6,154 6,147 6,141 6,134 6,128 6,121 6,115 6,109 6,102 6,093 6,091 6,084 6,078 6,071 6,065 6,059 6,052 6,046 6,040 6,034 6,028 6,021 6,016 6,009 6,003

65 65,2 65,4 65,6 65,8 66 66,2 66,4 66,8 66,3 67 67,2 67,4 67,8 67,8 63 68,2 68,4 63,6 68,8 69 69,2 69,4 69,6 69,3 70 702 70,4 70,6 70,8 71 712 71,4 71,6 71,8 72 72,2 72,4 72.6 72,8 73 73,2 73,4 73,6 73,8 74 74,2 74,4 74.6 74.8 75 752 75,4 75,6 75,8 76 762 76,4 76,6 76,8 77 772 77.4 77,6 77,8

Gravedad Específica 60/S60ºF 0,7201 0,7194 0,7133 0,7179 0,7172 0,7165 0,7157 0,7150 0,7143 0,7138 0,7128 0,7121 0,7114 0,7107 0,7100 . 0,7093 0,7086 0,7079 0,7071 0,7084 0,7057 0,7050 0,7043 0,7036 0,7029 0,7022 0,7015 0,7008 0,7001 0,6995 0,6983 0,8981 0,8974 0,6987 0,3930 0,3953 0,6946 0,6940 0,6933 0,6923 0,6919 0,6913 0.6906 0.6899 0,6392 0,6833 0,6879 0,6872 0,6363 0,6859 0,6852 0,6346 0,6339 0,6832 0,6826 0,6819 0,6813 0,6303 0,6800 0,6793 0,6787 0,6780 0,6774 0,6787 0,6761

Densidad Kg/litro 15ºC

Libras por galón

0,7197 0,7189 0,7132 0,7175 0,7168 0,7160 0,7153 0,7146 0,7139 0,7132 0,7124 0,7117 0,7110 0,7103 0,70§5 0,7088 0,7082 0,7075 0,7087 0,7080 0,7053 0,7046 0,7039 0,7032 0,7025 0,7018 0,7011 0,7004 0,6997 0,6990 0,6933 0,6977 0,6970 0,6933 0,6953 0,6949 0,6942 0,6933 0,6929 0,6922 0,6915 0,6903 0,6902 0,6395 0,6333 0,6882 0,6875 0,6833 0,6332 0,6855 0,6348 0,6842 0,6335 0,6328 0,622 0,6815 0,6809 0,6802 0.6786 0,6789 0.6783 0,6776 0,6770 0,6763 0.6757

5,997 5,991 5,935 5,979 5,973 5,988 5,881 5,955 5,949 5,943 5,936 5,931 5,925 5,919 5,912 5,903 5,901 5,363 5,839 5,383 5,377 5,871 5,836 5,360 5,854 5,848 5,842 5.836 5,831 5,825 5,819 5,814 5,808 5.802 5.796 5,791 5,785 5,780 5,774 5,783 5,782 5,753 5,751 5.74S 5,740 5.735 5,723 5.723 5,718 5,712 5,706 5,70 5,683 5.690 5,685 5.679 5,674 5.668 5.663 5,657 5,652 5,646 5,641 5,636 5.631

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TABLA 2 CONVERSIONES DE VISCOSIDAD Para convertir a :

Multiplicar cSt a la misma temperatura

SSU @ 100 ºF

4,635

SSU @ 210 ºF

4,667

Grades Engler

0,132

Segundos Redwood Nº1 @100 2 ºF

4,08

(*) Factores de conversión aplicables a viscosidad superiores a 70cSt. CONVERSION DE TEMPERATURA Centigrados a Fahrenheit

Fahrenheit a Centigrados

ºF=9/5xºC + 32

ºC= 5/9 x (ºF-32)

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TABLA 3 CONVERSION DE GRADOS API A DENSIDAD RELATIVA

Gravedad API Densidad Relativa @15,6 ºc{60ºf)

Gravedad API Densidad Relativa @15,6 ºC (60ºF)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60

0,8541 0,8440 0,8340 0,8243

62 64 66

0,7306 0,7231 0,7158

10,749 10,689 10,430 10,280 10,130 0,9990 0,9851 0,9715 0,9583 0,9456 0,9331 0,9209 0,9091 0,8975 0,8862 0,8753 0,8645

0,8148 0,8055 0,7964 0,7875 0,7788 0,7703 0,7620 0,7539 0,7459 0,7382

Gravedad API Densidad Relativa @15,6 ºC 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100

0,7086 0,7015 0,6946 0,6879 0,6812 0,6747 0,6683 0,6621 0,6559 0,6500 0,644 0,6382 0,6325 0,6269 0,6214 0,6160 0,6106

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Bibliografía: 1.-Motores térmicos (ESPOL) por Donald Marter. 2.-Fundamentos de termodinámica por Van Wylen. 3.-Manual de lubricación Ing. Roberto Garces (Texaco) 4.-Manual de lubricación PVD. 5.-Manual de lubricación MOBIL. 6.-Tesis de grado “Estudio sobre el rendimiento de Grasas y Aceites Lubricantes para Motores” del Ing. César Gambarroti 7.-Manual Moderno para la Fabricación de Jabones por Ricardo Ferrer. 8.-Tecnología Moderna del Petróleo por Bondi, A. 9.-Boletín Mensual sobre Lubricación y Mantenimiento por WEARCHECK. 10.-ALBARRACIN, Pedro. Lubricación industrial y automotriz. Editorial Omega. 11.-WITTEFF, Harold A. REUBEN, Bryan G. Productos químicos orgánicos Industriales. 12.-AUSTIN, George. Manual de productos químicos en la industria 13.-Web page. http://www.Noria.com.mx 14.-Web page. http://www.ursa-texaco.com 15.-Web page. http://www.bplubricantes.es/ 16.-Web page. http://www.quakerstate.com.mx/ 17.-Web page. http://www.skfargentina.com

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