Ácido Esteárico: Aplicaciones industriales y control de contenido de agua mediante Karl Fischer

Industria/segmento: Industria Química (farmacéutica, cosmética) y Fabricación de alimentos

Equipos/Familia: HI933

Norma/Resolución: USP 921

Obtención del Ácido Esteárico a Nivel Industrial

El ácido esteárico, un ácido graso saturado de cadena larga, se obtiene industrialmente mediante la hidrólisis de grasas y aceites naturales. Este proceso conlleva la separación de los triglicéridos presentes en los aceites mediante hidrólisis alcalina, seguido de la posterior acidificación para obtener el ácido esteárico.

Usos industriales

El ácido esteárico tiene diversas aplicaciones en la industria debido a sus propiedades químicas y físicas. Algunos de sus usos más comunes incluyen:

• Industria Cosmética: Actúa como agente espesante y estabilizante en la fabricación de cremas, lociones y productos de cuidado de la piel. Se utiliza en la producción de jabones para mejorar la consistencia y proporcionar una textura más firme.
• Industria Farmacéutica: Presente en la fabricación de tabletas y cápsulas, donde actúa como agente aglutinante y ayuda en la compresión de los ingredientes activos.  Utilizado en la producción de pomadas y ungüentos como base para mejorar la consistencia y la aplicación.
• Industria Alimentaria: Se utiliza en la producción de algunos alimentos como agente de recubrimiento y para mejorar la textura en productos como chicles y caramelos.
• Industria del Plástico: Se utiliza como agente lubricante y estabilizador en la producción de plásticos para mejorar las propiedades mecánicas y la procesabilidad.
• Industria Textil: Presente en la fabricación de ceras utilizadas para impermeabilizar telas y mejorar la resistencia al agua.
• Industria Química: Utilizado en la síntesis de otros compuestos químicos, como estearatos metálicos, que encuentran aplicaciones en la fabricación de plásticos y lubricantes.

Importancia del análisis mediante la técnica de Karl Fischer

La determinación del contenido de agua en el ácido esteárico es crucial en la industria, debido a  que pequeñas cantidades de agua pueden afectar sus propiedades físicas y químicas, como la estabilidad, viscosidad y la formación de emulsiones. La técnica de Karl Fischer se destaca como un método confiable y preciso para la medición de agua en sustancias químicas, siendo particularmente útil en la industria farmacéutica, donde la calidad de esta materia prima es fundamental para el producto terminado dando alcance a los requerimientos establecidos por la USP 921.

Efectos del Agua en el Ácido Esteárico

El agua puede influir negativamente en la calidad del ácido esteárico. Por ejemplo, puede promover la hidrólisis de ésteres en presencia de álcalis, afectando la pureza del producto final. Además, el agua puede influir en la estabilidad y la vida útil del ácido esteárico, así como en su capacidad para formar mezclas homogéneas en procesos de fabricación. Por lo tanto, controlar y mantener niveles específicos de agua en el ácido esteárico es esencial para garantizar la consistencia y calidad del producto final.

Aplicación

La baja solubilidad del ácido esteárico en disolventes metanólicos plantea un desafío técnico a la hora de implementar esta aplicación bajo la metodología de Karl Fischer. En este contexto, el uso de un disolvente KF especializado específico para grasas y aceites, se vuelve esencial para garantizar la solubilización efectiva de este ácido graso en la celda de valoración Karl Fischer.

La esterificación con metanol presenta desafíos potenciales debido a que su reacción lleva a la generación de agua, destacando la importancia de la precaución y la consideración de interferencias, especialmente en métodos culombimétricos. Ante problemas de solubilidad, la estrategia de añadir solubilizantes demuestra ser adaptable y efectiva. La determinación de la humedad, en casos específicos como el presente, requiere métodos volumétricos o la tecnología avanzada de horno KF, consolidando la posición integral de la técnica KF en la caracterización precisa del ácido esteárico para la cuantificación de agua.

Por esta razón, el sistema de titulación automática Karl Fischer volumétrico HI 933 se presenta como una herramienta eficiente para la valoración del contenido de agua en esta matriz, para ello se emplea un disolvente específico para grasas y aceites disponibles y formulados para ser empleados bajo sistemas de reactivos para KF de uno y dos componentes, evitando al personal la exposición y manipulación de reactivos para generar la mezcla idónea. Para el titulante, se recomienda con concentraciones de 2 mg/L, lo anterior al bajo contenido de agua en esta matriz, este a  su vez es dispensado mediante la bomba dosificadora de 40.000 pasos que permite suministrar volúmenes de 0.25 µL, esta característica propia del KF HI 933, evita la sobre titulación manteniendo la precisión y repetibilidad en los resultados. Análisis realizados en nuestro laboratorio de aplicaciones reportaron resultados entre 0.03 a 0.09 % con un RSD de 1.9 % y 1.6 % respectivamente.

Al finalizar el equipo emite un informe con los datos necesarios para garantizar la trazabilidad de la matriz analizada, este puede ser impreso o ser almacenado directamente en una USB o PC.

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