Fijación y adsorción

Fijación y adsorción


- artículo basado en el original publicado en La Parfumerie moderne - Vol 36 1948 - 1949 -


Introducción


Los perfumistas han constatado que la adición de ciertos cuerpos a sus preparados hechos de aceites esenciales y compuestos sintéticos, les hace ser más tenaces y más persistentes.


Los físicos han intentado establecer teorías que expliquen el fenómeno, más la diversidad misma de cuerpos existentes les llevó a establecer múltiples interpretaciones e hipótesis.


T. Ruemelle ( 1948 ) atribuye de una forma clara los efectos de la fijación a la adsorción de un cuerpo odorante sobre otro cuerpo igualmente odorante, pero otorgando las propiedades del primero.


Digamos que se debe a la adsorción. Los trabajos de Langmuir y de Devaux ponen en evidencia el hecho de que toda superficie sólida pura es, justo a una distancia muy pequeña ( 10^-7 a 10^{-8 )} la sede de un campo de fuerzas atractivo más o menos intenso.


Podemos entender que las moléculas pasan por el campo sintiendo su influencia y siendo captadas por la superficie sobre la cual se fijan. Toda la superficie puede cubrirse de moléculas extrañas.


Finalmente, la actividad de la superficie se satura, las fuerzas atractivas son neutralizadas por las moléculas adsorbidas y existe una mezcla cuasi homogénea que tiene ciertas propiedades del cuerpo adsorbente.


Estos estudios son la base de nuevas teorías sobre el engrasado y explica la adherencia de aceites sobre los metales, y ello explica los fenómenos de flotación sobre las superficies contaminadas y es utilizado para explicar la formación de emuliones. En efecto, en lo que concierne a la cosmética, conocemos los cuerpos que tienen una afinidad por los lípidos, otros por el agua. En materia de perfumes, existen de forma incontestalbe variedades que pueden adsorberse sobre otras variedades, las menos volátiles, los más viscosos y otros todavía tienen la capacidad de fijar a su superficie o a su interior, los cuerpos más volátiles, más fluidos, etc.

Ruemelle cita, por ejemplo, el caso de la mezcla de cumarina y heliotropina, el olor final de la mezcla no es proporcional a la cantidad de uno y de otro. El olor de la heliotropina se pierde muy rapidamente. El hecho se explica por la formación de una capa monomolecular de heliotropina que rodea la cumarina.

Es decir la superficie de los cristales de cumarina presentan un campo de atracción intenso, la heliotropina será regularmente adsorbida sobre la superficie y el olor de la heliotropina se empezará rápidamente a percibir mientras que el de la cumarina será fácilmente escondido.

D. Dervichian presentó, de forma análoga, el resultado de sus estudios en Industria de la Perfumería Mayo / Junio 1949. Sin exponer de un modo particular sus conclusiones del problema de la fijación, sin embargo dice:

" De una forma general, por las afinidades comparables, los cuerpos de los menos volátiles, como los menos solubles son los que se adsorben mejor, es decir se fijan más abundantemente en detrimento de una sustancia en los estados de disolución o gaseoso."

Los cuerpos fijadores son, en efecto, a menudo escogidos entre los menos solubles. Los perfumes por el contrario deben expandir una capa gaseosa a la atmósfera. Por tanto, existe una cierta controversia de que la viscosidad sea el principal factor responsable de la fijación.

El efecto mecánico de la fijación resulta confuso, tanto que R. Frilman pudo establecer que la viscosidad es la causa del efecto fijador: sólo las sustancias que aumentan la viscosidad de una mezcla pueden ser consideras como fijadores. Cuando el disolvente se evapora, se forma una película que impide la evaporación de otros constituyentes aromáticos. Los fijadores proporcionan a un perfume las propiedades de un barniz.

Ruemelle ha establecido muchas medidas relativas a las viscosidades de los aceites esenciales y añade:

" no es posible tener en cuenta que la viscosidad, porque la tensión superficial de cada cuerpo es muy diferente, también se propuso medir el número de gotas por centímetro cúbico, la capilaridad esta igualmente en relación con la viscosidad de las esencias y con la tensión superficial y podemos ajustar bien estas medidas con las precedentes".

Nosotros perferimos volver a la concepción de Arno Müller, denominada por él La teoría del Parageneuse ( La Teoría del Bizcoho ) y es quien se aproxima más a la teoría de Darvinian. Según Müller, toda molécula volátil de sustancia odorante debe estar más o menos vinculada a las moléculas en calidad de adsorbente ( tipo bizcochito ), esto explica así también la complejidad del fenómeno de la olfacción, donde el carácter particular no se mantiene que por ahora, dependa de leyes generales.

Cita el caso de una superficie de alcohol feniletílico espolvoreada de estearato de cinc ( muy adsorbente ) que se encuentra espontáneamente rota por una traza de aldehido decílico.

Teniendo en cuenta las diferentes teorías aceptadas en el momento actual, Ruemelle acepta dividir los fijadores en varias categorías:

• Autofijadores
• Pseudofijadores
• Cuerpos estimulantes
• Catalizadores
• Fijadores verdaderos

Los autofijadores tendrían la propiedad de retardar la evaporación de los constituyentes más volatiles. Los musc sintéticos serían los representantes.

Los pseudofijadores serían los cuerpos cristalizados que actúan como agentes difusores: ésteres ftálicos, cinámicos, benzóicos y salicílicos.

Los estimulantes serán los portadores de agentes odorantes

Los verdaderos fijadores, por su propia naturaleza coloidal o por su poder de adsorber o impedir la evaporación de los componentes más volátiles previenen de toda evaporación prematura.

Las resinas y las ceras son sistemas suspendidos dispersos y su poder de adsorción es considerable. La causa real del poder de fijación en estos cuerpos se basa en un fenómeno de adsorción. Es probable que no solo la forma de la molécula entre en juego, más que ciertas propiedades fisicoquímicas y vamos a precias la humectabilidad preferencial por diversos solventes.

Diferentes observaciones hechas por los técnivos no perfumistas tienden a hacer esta explicación válida, Clayton, Bach, Johnson y More comprobaron en 1936 que se deba probablemente a un fenómeno de superficie lo que impide la cristalización de los ácidos grasos ( lo que se denomina el marchitado de las flores ) y esto justifica que por ejemplo, al chocolate se le añada lecitina.

Los absolutos de las flores, extraídos por disolventes volátiles, a parte de los constituyentes volátiles que los representan tienen, de forma general, casi la mitad del peso de constituyentes de naturaleza poco volátil, la alta viscosidad juega aquí un papel análogo al de los fijadores.

Extraídas por aceites y grasas animales, los absolutos de flores parecen contener, por expresión d los alcoholes grasos o de los ácidos y parecen contener compuestos fijadores que aportan las mismas proiedades.

Los constituyentes no volátiles, más solubles en alcohol, del musc, del ámbar, de la civeta son el mismo caso.

Estas diversas constataciones proponen orientar la investigación química en el sentido de la preparación de nuevas materias primas de alto peso molecular y constitución compleja y biológica.