Grasa (lubricante)

Una micela invertida se forma cuando un jabón es dispersado en un aceite. Esta estructura de rompe de manera reversible al aplicar una tensión de corte a la grasa.

Los jabones son el agente emulsionante más frecuentemente utilizado, y la selección del tipo de jabón depende del uso. Entre los jabones se encuentran estearato de calcio, estearato de sodio, estearato de litio, como también mezclas de estos componentes. También se utilizan derivados de ácidos grasoss que no son estearatos, especialmente 12-hidroxiestearato de litio. La naturaleza de los jabones influye en la resistencia a la temperatura (relacionada con la viscosidad), la resistencia al agua y la estabilidad química de la grasa resultante.

Se puede usar sólidos en polvo como espesantes, especialmente arcillas, las cuales se utilizan en algunas grasas económicas, de bajo rendimiento. Las grasas basadas en aceites grasos también han sido preparadas con otros espesantes, tales como alquitrán, grafito, o mica, lo que también aumenta la vida útil de la grasa.

Las grasas de litio son las más utilizadas; las grasas de litio tienen un punto de fusión más elevado (punto de goteo) que las grasas de calcio pero no resisten la acción del agua. La grasa de litio tiene un punto de goteo de 190 a 220 °C. Sin embargo la máxima temperatura utilizable de una grasa de litio es 120 °C.

Se puede determinar la cantidad de grasa en una muestra en un laboratorio mediante extracción con un solvente seguida de una determinación gravimétrica.[2]

Las grasas para cajas de cambios consisten de aceite de colofonia, condensado con cal y mezclado con aceite mineral, con cierta cantidad de agua. Las grasas para usos especiales contienen glicerol y ésteres sorbitanos. Son utilizadas por ejemplo, aplicaciones a temperaturas bajas. Algunas grasas se identifican como "EP", que significa "presión extrema". La grasa normal sometida a presión elevada o cargas de shock puede ser comprimida hasta llegar al punto en que las partes engrasadas come entran en contacto, causando fricción y desgaste.

La grasa EP contiene lubricantes sólidos, por lo general grafito y/o disulfuro de molibdeno, para brindar protección ante cargas elevadas. Los lubricantes sólidos se adhieren a la superficie del metal, y previenen el contacto metal - metal y la fricción y desgaste resultantes cuando la película de lubricante se torna muy delgada.[1]

A algunas grasas se le agregan aditivos sólidos tales como polvo de cobre o cerámico para usos en condiciones con presiones elevadas y/o altas temperaturas, o donde la corrosión podría evitar el desarmar el componente durante su vida útil. Estos compuestos hacen las veces de un agente de liberación. Los aditivos sólidos no pueden ser usados en cojinetes por sus tolerancias muy estrechas. Los aditivos sólidos causarían un incremento del desgaste de los cojinetes.

La grasa de silicona es un compuesto a base de polisiloxano espesado con sílice ahumado amorfo, que se puede utilizar para proporcionar lubricación y resistencia a la corrosión. Dado que no es a base de aceite, a menudo se usa donde los lubricantes a base de aceite atacarían los sellos de goma. Las grasas de silicona también mantienen la estabilidad a altas temperaturas. A menudo se utilizan, en forma pura o mezcladas con óxido de zinc, para unir disipadores de calor a las CPUs de computadoras.

Fluoropolímeros conteniendo C-O-C (éter) con flúor (F) adosado al carbón. Son más flexibles y utilizadas a menudo en medios ambientes exigentes a causa de ser inertes. Fomblin dey Solvay Solexis y Krytox de duPont son ejemplos relevantes.

Se utiliza grasa para lubricar tapones de vidrio y juntas. Algunos laboratorios la utilizan en jeringas para facilitar la aplicación. Dos ejemplos son: izquierda- Krytox, una grasa basada en fluoréter; derecha- una grasa basada en silicona para alto vacío de Dow Corning.

Las grasas de apiezon, a base de silicona y a base de fluoroéter se utilizan comúnmente en los laboratorios para lubricar llaves de paso y juntas de vidrio esmerilado. La grasa ayuda a evitar que las juntas se "congelen", además de garantizar que los sistemas de alto vacío estén sellados correctamente. Apiezon o grasas similares a base de hidrocarburos son las más baratas y las más adecuadas para aplicaciones de alto vacío. Sin embargo, se disuelven en muchos solventes orgánicos. Esta cualidad hace que se suela limpiar con pentano o hexanos, pero también conduce fácilmente a la contaminación de las mezclas de reacción.

Las grasas a base de silicona son más baratas que las grasas a base de fluoroéter. Son relativamente inertes y generalmente no afectan las reacciones, aunque las mezclas de reacción a menudo se contaminan[7]). Es difícil remover las grasas a base de silicona utilizando un solvente, pero se las puede quitar de forma eficiente si se sumerge la pieza en un baño de una base.

Las grasas a base de fluoréter sin inertes frente a muchas substancias incluidos solventes, ácidos, bases, y oxidantes. Sin embargo son costosas, y es difícil removerlas.

Las grasas aptas para alimentos son aquellas grasas que entran en contacto con los alimentos. Los aceites base lubricantes de grado alimenticio son generalmente petroquímicos con bajo contenido de azufre, se oxidan y emulsionan con menor facilidad. Otro aceite de uso común se prepara a base de poli-α-olefina. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) tiene tres designaciones de grado alimenticio: H1, H2 y H3. Los lubricantes H1 son lubricantes de grado alimenticio que se utilizan en entornos de procesamiento de alimentos donde existe la posibilidad de contacto accidental con alimentos. Los lubricantes H2 son lubricantes industriales que se utilizan en equipos y piezas de máquinas en lugares sin posibilidad de contacto. Los lubricantes H3 son lubricantes de grado alimenticio, generalmente aceites comestibles, que se utilizan para prevenir la oxidación en ganchos, carros y equipos similares.

En algunos casos, se desea la lubricación y la alta viscosidad de una grasa en situaciones en las que se requieren materiales no tóxicos y sin aceite. Carboximetilcelulosa, o CMC, es un material popular que se utiliza para crear un análogo de grasas a base de agua. CMC sirve tanto para espesar la solución como para agregar un efecto lubricante, y a menudo se agregan lubricantes a base de silicona para una lubricación adicional. El ejemplo más familiar de este tipo de lubricante, utilizado como lubricante quirúrgico y lubricante íntimo, es K-Y Jelly.

La grasa para corcho es un lubricante utilizado para mantener el corcho en uniones de las partes de instrumentos musicales de viento (clarinetes, oboes). Por lo general se aplica utilizando pequeños contenedores similares a los usados para crema de cacao para labios.[8]