ANÁLISIS DE DETERGENTES Y PINTURAS

Desde un punta de vista legal, un detergente es cualquier sustancia o preparación que contenga jabones y/o otros tensioactivos para procesos de lavado y limpieza. Los detergentes pueden estar en cualquier forma (líquido, polvo, pasta, barra, pastilla, pieza moldeada, corte, etc).

Desde un punto de vista químico, los detergentes, o agentes tensioactivos, son un grupo de compuestos orgánicos que poseen la propiedad de disminuir la tensión superficial de los líquidos en los que se encuentran disueltos (generalmente el agua).

Los tensoactivos son compuestos anfifílicos, que tienen una estructura química con dos regiones claramente diferenciadas.

Una porción hidrófila o polar, llamada "cabeza", con atracción hacia disolventes polares, sobre todo agua, y que contiene átomos de oxigeno, azufre, fósforo o nitrógeno, formando parte de grupos funcionales como alcoholes, tioles, éteres, esteres, ácidos, sulfonatos, sulfatos, fosfatos, aminas, amidas, etc. En función el comportamiento químico del grupo hidrófilo se tienen cuatro tipos de tensioactivos: no iónicos, aniónicos, catiónicos y anfóteros.

Y otra parte hidrófoba o apolar, llamada "cola", que presenta afinidad por disolventes orgánicos o apolares, y suele ser una cadena hidrocarbonada, de tipo alquílo o alquilbenceno, de longitud variable.

Un detergente está formado por uno o más tensioactivos y una serie de componentes complementarios (coadyuvantes, agentes blanqueadores, abrillantadores, cargas, ...)

El método estándar empleado en la medida de detergentes aniónicos es el método basado en la formación de un par iónico entre el azul de metileno (MB) y el tensioactivo, su posterior extracción del medio acuoso con cloroformo (u otro disolvente clorado) y, finalmente, la medida de la absorbancia de esta fase orgánica en el visible, proporcional a la concentración del tensioactivo.

Las pinturas son materiales fluidos que, extendidos sobre una superficie y después de un proceso de secado o endurecimiento, proporcionan una película sólida, la cual puede cumplir varias funciones, básicamente protección y decoración.

Las pinturas están formadas por pigmentos, cargas, adhesivos y disolventes o mezcla de disolventes. También pueden contener diversos aditivos.

Los pigmentos son partículas de tamaño controlado, que proporcionan a la pintura color, brillo, opacidad y protección de la oxidación atmosférica. El color depende de la naturaleza química de los materiales seleccionados como pigmentos, pudiendo tratarse tanto de compuestos inorgánicos (óxidos, carbonatos, sulfatos, cromatos, etc.) como orgánicos (anilinas, ftalocianinas, etc).

Junto a los pigmentos se utilizan una serie de materiales como el CaCO3, el BaCO3 o el talco, denominados cargas, y que sirven para abaratar costes y ajustar algunas propiedades de la pintura.

Los adhesivos son materiales que unen las partículas de pigmentos y cargas de manera homogénea y estable a la superficie pintada (aglutinantes). Se trata generalmente de resinas, tanto naturales como sintéticas (derivados acrílicos, de poliéster, poliuretano,
etc), siendo estas últimas las más utilizadas en la actualidad. La resina suele darle nombre a las pinturas que con ella se fabrican (vinílicas, alquídicas, acrílicas, epóxicas, ...).

Los disolventes (vehículo) se utilizan para disolver los adhesivos y proporcionar una viscosidad adecuada al producto final. Algunas pinturas contienen un disolvente o mezcla de disolventes orgánicos (alcoholes, cetonas), mientras que en otras el disolvente es agua.

Finalmente, los aditivos son sustancias de diversa naturaleza que se añaden en pequeñas cantidades a la pintura con distintas finalidades, por ejemplo, evitar la formación de espuma, actuar como biocidas o como estabilizantes.

La práctica totalidad de las determinaciones relativas a las pinturas requieren la separación de sus diferentes fracciones. Los ensayos correspondientes se llevan a cabo directamente sobre las fracciones, o bien después del tratamiento de éstas.
El aislamiento de la fracción que contiene los pigmentos y las cargas se consigue mediante la ultracentrifugación de una cantidad conocida de muestra. De esta forma las partículas, cargas y pigmentos, quedan depositadas en el fondo del tubo de centrífuga, lo que posibilita su separación. Si la pintura es muy viscosa hay que añadir previamente a la muestra un disolvente para favorecer la separación. El residuo sólido obtenido se purifica a base de reiterados lavados con porciones del disolvente utilizado como diluyente. Una vez purificado se seca y se pesa, obteniéndose así el porcentaje de esta fracción. Las determinaciones relativas a los pigmentos y las cargas se llevan a cabo con este residuo sólido. Por otro lado, el líquido sobrenadante y también las diferentes fracciones utilizadas en la purificación de los pigmentos y cargas se agrupan, y sobre ellas se determinan los otros componentes.
La separación de adhesivos y disolventes se consigue mediante destilación a vacío. En el destilado se recogen los disolventes propios de la pintura y, en su caso, del disolvente utilizado como diluyente. Sobre este líquido se procederá a la identificación y/o cuantificación de los disolventes. En el residuo recogido después de la destilación se encontrarán los adhesivos. Los aditivos, en función de su naturaleza química, pueden quedar en una u otra fase, lo que determinará en qué fracción debe llevarse a cabo su análisis.