El punto de fluidez de un líquido es la temperatura por debajo de la cual el líquido pierde sus características de fluidez. Se define como la temperatura mínima a la que el petróleo tiene la capacidad de fluir desde un vaso de precipitados. [1] [2] En el petróleo crudo, un punto de fluidez alto generalmente se asocia con un alto contenido de parafina , que se encuentra típicamente en el petróleo crudo derivado de una mayor proporción de material vegetal. Ese tipo de petróleo crudo se deriva principalmente de un kerógeno Tipo III.
ASTM D97, Método de prueba estándar para determinar el punto de fluidez de los petróleos crudos. La muestra se enfría dentro de un baño de enfriamiento para permitir la formación de cristales de parafina . A unos 9 °C por encima del punto de fluidez esperado, y cada 3 °C subsiguientes, se retira el recipiente de prueba y se inclina para verificar si hay movimiento en la superficie. Cuando la muestra no fluye al inclinarla, se mantiene el recipiente en posición horizontal durante 5 segundos. Si no fluye, se suman 3 °C a la temperatura correspondiente y el resultado es la temperatura del punto de fluidez.
También es útil tener en cuenta que la falta de fluidez en el punto de fluidez también puede deberse al efecto de la viscosidad o al historial térmico previo de la muestra. Por lo tanto, el punto de fluidez puede dar una visión errónea de las propiedades de manipulación del aceite. También se pueden realizar pruebas de fluidez adicionales . Se puede observar un rango aproximado del punto de fluidez a partir del punto de fluidez superior e inferior de la muestra.
ASTM D5949, método de prueba estándar para el punto de fluidez de productos derivados del petróleo (método automático de pulsos de presión) es una alternativa al procedimiento de prueba manual. Utiliza un aparato automático y arroja resultados del punto de fluidez en un formato similar al del método manual (ASTM D97) cuando se informa a 3 °C. [3]
El método de prueba D5949 determina el punto de fluidez en un período de tiempo más corto que el método manual D97. Se requiere menos tiempo del operador para ejecutar la prueba utilizando este método automático. Además, no se necesita un baño de enfriamiento externo ni una unidad de refrigeración. D5949 es capaz de determinar el punto de fluidez dentro de un rango de temperatura de −57 °C a +51 °C. Los resultados se pueden informar en intervalos de prueba de 1 °C o 3 °C. Este método de prueba tiene mejor repetibilidad y reproducibilidad que el método manual D97.
Según la norma ASTM D5949, la muestra de prueba se calienta y luego se enfría mediante un dispositivo Peltier a una velocidad de 1,5 ± 0,1 °C/min. A intervalos de 1 °C o 3 °C, se aplica un pulso presurizado de gas comprimido sobre la superficie de la muestra. Varios detectores ópticos monitorean continuamente la muestra para detectar movimiento. La temperatura más baja a la que se detecta movimiento en la superficie de la muestra se determina como el punto de fluidez.
Se pueden derivar dos puntos de fluidez que pueden dar una ventana de temperatura aproximada en función de su historial térmico. Dentro de este rango de temperatura, la muestra puede parecer líquida o sólida. Esta peculiaridad se produce porque los cristales de cera se forman con menos facilidad cuando se ha calentado en las últimas 24 horas y contribuye a un punto de fluidez más bajo.
El punto de fluidez superior se mide vertiendo la muestra de prueba directamente en un recipiente de prueba. Luego, la muestra se enfría y se inspecciona para determinar el punto de fluidez según el método de punto de fluidez habitual. El método generalmente arroja un punto de fluidez más alto porque el historial térmico no se ha cancelado con un tratamiento térmico prolongado.
El punto de fluidez inferior se mide vertiendo primero la muestra en un recipiente a presión de acero inoxidable . A continuación, el recipiente se enrosca herméticamente y se calienta a más de 102 °C en un baño de aceite. Después de un tiempo especificado, el recipiente se retira y se enfría durante un rato. A continuación, la muestra se vierte en un frasco de prueba y se cierra inmediatamente con un corcho que lleva el termómetro . A continuación, la muestra se enfría y se inspecciona para determinar el punto de fluidez según el método habitual de punto de fluidez.