Estudio de coalescencia de burbujas durante su formación en un tubo capilar en presencia de sales, espumantes y solidos mediante el uso de una técnica acústica

Abstract

El objetivo principal de este trabajo fue estudiar de manera experimental la coalescencia de burbujas durante su formación en un tubo capilar en presencia de sales, espumantes, mezclas de ambos y partículas sólidas, usando una técnica acústica. Para ello se monta un arreglo experimental que comprende una celda de acrílico de 5 litros equipada con un tubo capilar (con un diámetro interno de 254 micrones) conectado a un cilindro de aire comprimido. El flujo de aire inyectado a la celda a través del tubo capilar desde el cilindro, se mide y regula con un flujómetro. Las emisiones acústicas generadas durante la formación y coalescencia de burbujas son captadas con un hidrófono. La señal acústica es amplificada y grabada en un computador usando el software de audio Audacity 1.3 beta. Para cada condición (tipo de agente y concentración), se utiliza la señal acústica para determinar cuál es el máximo flujo de aire que puede ingresar al sistema sin producir coalescencia. El flujo de aire al que se inicia la coalescencia es registrado. El resultado es un gráfico de flujo de aire vs concentración en donde la curva divide la figura en una región de coalescencia y no coalescencia. La construcción de estos gráficos para cada condición probada fue parte importante de este trabajo. A partir de la técnica implementada y los resultados obtenidos se concluye que los espumantes tienen la capacidad de prevenir la coalescencia en etapas tempranas después de la formación de burbujas. Las sales, por otro lado, presentan un efecto en la prevención de la coalescencia, aunque no tan importante como en el caso de los espumantes. El comportamiento observado en las mezclas de espumantes y mezclas de espumantes y sales, sugiere que los sistemas multicomponentes tienen un efecto positivo en la prevención de la coalescencia. Los resultados obtenidos de las pruebas con partículas sólidas, sugieren que su presencia en el sistema disminuye la prevención de la coalescencia de los espumantes.