Departamento de Ingeniería Química Universidad de Concepción
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Universidad de Concepción
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bull Análisis de Superficie y su Interacción con Fluidos
Con infraestructura e instrumentación de última generación, únicas en el país, el Programa Especial de Análisis de Superficies a Nivel Atómico y su Interacción con Fluidos, de la Dirección de Investigación de la Universidad de Concepción, concita el interés del mundo académico e industrial a nivel nacional, producto de la alta calidad de su oferta científica en investigación básica orientada, investigación y desarrollo, asesoría y servicios técnicos especializados en el área de superficies y materiales porosos.
Los fenómenos relevantes para ASIF ocurren en superficies, interfases sólido/fluido, materiales compuestos y en materiales porosos. Algunos de estos fenómenos ocurren en la superficie extrema del material sólido, esto es, en la primera capa atómica; otros involucran varias capas atómicas.

Áreas de Interes

  • Diseño de programas de aditivos químicos para la minería.
  • Diseño de programas de aditivos químicos para la industria de celulosa y papel.
  • Caracterización de aditivos: espumantes, colectores, depresantes, floculantes, etc.
  • Caracterización de superficies a nivel atómico y su interacción con fluidos, flotación, corrosión, mojabilidad, alteración química, adhesión, hidrofobicidad, etc.
  • Recuperación óptima, del punto de vista de aditivos, de Cobre, Molibdeno, Oxidos de Hierro, Potasio, Yodo.
  • Flujo y transporte en materiales porosos, ejemplos lixiviación, infiltración de aguas, contaminación por residuos líquidos no acuosos, etc.

ASIF ofrece una amplia gama de servicios avanzados para (1) caracterizar superficies sólidas y su interacción con fluidos, (2) caracterizar aditivos para la industria minera, (3) caracterizar aditivos para la industria de celulosa y papel, (4) diseñar programas de aditivos químicos que respondan a las preguntas de ¿qué agregar?, ¿cuánto agregar? y ¿dónde agregar?, (5) caracterizar materiales porosos, flujo y transporte.

1. Análisis químico de superficies

  • Identificación y cuantificación de elementos y su estado de oxidación.
  • Identificación y cuantificación de grupos funcionales.
  • Determinación de concentraciones de elementos y grupos funcionales hacia el interior del material.
  • Determinación de espesor de películas delgadas.
2. Análisis físico de superficies
  • Levantamiento topográfico 3D de superficies con resolución nanométrica.
  • Análisis en ambiente aire o líquido en función de fuerza iónica y PH.
  • Determinación de espesor de películas delgadas.
  • Análisis de imágenes de espectroscopía de rayos X y de microscopía óptica, electrónica, efecto túnel, fuerza atómica u otro origen.
  • Determinación de rugosidad, distribución de granos, etc.
3. Medición de propiedades interfaciales
  • Medición de fuerzas y potencial de interacción de superficies sólidas en ambiente aire o líquido en función de fuerza iónica y PH.
  • Determinación de ángulos de contacto.
  • Determinación de tensión superficial.
4. Caracterización de aditivos químicos espumantes, colectores, depresantes, floculantes

  • Tensión superficial en solución acuosa en función de temperatura, pH, electrolitos.
  • Eficiencia del aditivo, cuán rápido accede a las superficies sólidas.
  • Eficacia del aditivo, número de moléculas por área.
  • Cubrimiento específico o área específica del aditivo, Angstroms por molécula.
  • Isoterma de adsorción del aditivo sobre superficie sólida de interés.
  • Depósito de monocapas de aditivo sobre sólidos de interés, medición de mojabilidad e hidrofobicidad.
  • Determinación de "cloud point".
  • Determinación de balance liofóbico-liofílico del aditivo.
  • Capacidad recuperativa.
5. Caracterización de materiales porosos e identificación de mecanismos de flujo y transporte
  • Tamaño de partículas y poros, microscopía y porosimetría de mercurio a volumen controlado.
  • Permeabilidad absoluta, flujo monofásico.
  • Permeabilidad relativa, flujo multifásico.
  • Curvas de presión capilar e histéresis, diversos métodos.
  • Mojabilidad de materiales porosos mediante experimentos de embebido.
  • Curvas de secado y mojado.
6. Modelación y simulación de flujo y transporte en materiales porosos

Además de la caracterización de materiales porosos y técnicas para identificar mecanismos de flujo y transporte, ASIF ofrece también una serie de herramientas computacionales para la modelación de flujo y transporte en materiales porosos. Los procesos estudiados hasta ahora incluyen sedimentación, flitración, ultrafiltración, escurrimiento en suelos y rocas, taponamiento por migración de partículas sólidas, migración de contaminantes en el subsuelo.

7. Caracterización de sistemas particulados y pulpas

  • Tamaño y forma de partículas.
  • Mojabilidad de sistemas de partículas y fibras mediante método de ascenso capilar.
  • Reología.
  • Sedimentación.
  • Flotación.
  • Lixiviación.
  • Potencial Zeta y Potencial Streaming (por llegar 2011)
  • Tamaño de partículas (por llegar 2011).
  • Balanza Langmuir Blodgett, KSV.
  • Mojabilidad de sistemas particulados por ascenso capilar.
  • Tensiómetro SIGMA 700, KSV.
  • Espectroscopio de fotoelectrón de rayos X (XPS/ESCA) VG Escalab 220i-XL.
  • Microscopio de fuerza atómica (AFM), DI Dimensión 3100.
  • Microscopio de fuerza atómica, DI AFM-3.
  • Microscopio efecto túnel, DI STM-3.
  • Microscopio Olympus BX61 TRF.
  • Goniómetro Ramé Hart 100-00 para ángulos de contacto, tensión superficial y adhesión.
  • Laboratorio de visualización de micromecánica de fluidos.
  • Multimedios y procesamiento de imágenes.
La misión de ASIF es aumentar la productividad de las empresas. De allí que nuestros servicios se orientan a la solución de problemas en la modalidad de asesoría. En estrecha colaboración con el cliente, se identifican sus requerimientos y se realiza un primer análisis sin costo para él. Luego se propone un curso de acción óptimo dirigido a resolver el problema, minimizando el uso de instrumentación sofisticada y de alto costo.

Los resultados se transfieren en reportes escritos, de modo tal que el cliente entienda exactamente lo que se hizo y pueda en forma independiente examinar los resultados de los análisis y las conclusiones.

Esta forma de trabajo y la documentación histórica permite atacar problemas futuros en la misma área con mayor celeridad, reduciendo aún más el número de análisis y, por lo tanto, el costo para el cliente.
Las investigaciones realizadas por ASIF poseen un fuerte componente fundamental y, al igual que las asesorías, se caracterizan por ser muy orientadas a la solución definitiva de problemas de interés práctico. La búsqueda de estas soluciones se realiza mediante una combinación de trabajo teórico, experimental y computacional con permanente retroalimentación por parte de los interesados.

Confidencialidad Garantizada. El objetivo de ASIF es satisfacer los requerimientos técnicos en forma rápida, confidencial y completa. ASIF asegura total reserva de la información, que se formaliza con la firma de contratos o convenios de confidencialidad.
Minería
  • SQM Salar.
  • SQM Industrial.
  • Antofagasta Minerals, (Esperanza Project).
  • BHP Billiton, (Minera Escondida Ltda.).
  • Anglo American Chile (Mantos Blancos).
  • Teck (Carmen de Andacollo).
  • AMIRA-AUSTRALIA Operating Research Grant P968.
  • CODELCO Chuquicamata.
  • CODELCO IM2.
  • Minera Hierro Atacama (MHA).
  • Clariant.
Celulosa y Papel
  • Inforsa, CMPC.
  • Noske Skog, Bío Bío.
  • Celulosa Santa Fé, CMPC.
  • Celulosa Laja, CMPC.
  • Celulosa Arauco.
  • Paneles Arauco.
  • Ashland Hercules Water Technologies.
  • Buckman.
  • BASF.
Otros
  • Compañía Siderúrgica Huachipato S.A.
  • Industria Metal Mecánica.
  • Proyectos FONDEF, FONTEC, FONDECYT, INNOVA.
Contacto    


Pedro Toledo R.
Ingeniero Civil Químico
Fono: (41) 2204028/2204534 Fax: (41) 2247491
e-mail: petoledo@udec.cl


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