ES2218213T3 - Dispersion coloidal organica de particulas monocristalinas de un compuesto de tierra rara. - Google Patents

Dispersion coloidal organica de particulas monocristalinas de un compuesto de tierra rara.

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Abstract

Dispersión coloidal orgánica que contiene: - partículas de al menos un compuesto a base de al menos una tierra rara, - al menos un ácido, y - al menos un diluyente, caracterizada porque al menos 90% de las partículas son monocristalinas.

Description

Dispersión coloidal orgánica de partículas monocristalinas de un compuesto de tierra rara.
La presente invención tiene como objeto una dispersión coloidal orgánica que contiene partículas esencialmente monocristalinas de al menos un compuesto a base de al menos una tierra rara, así como su procedimiento de preparación. La invención se refiere también a la utilización de esta dispersión como adyuvante del gasóleo para motores de combustión interna.
Se sabe que cuando tiene lugar la combustión del gasóleo en el motor diesel, los productos carbonados tienen tendencia a formar hollín, que se sabe que es nocivo tanto para el medio ambiente como para la salud. Desde hace mucho tiempo se viene investigando en técnicas que permitan reducir la emisión de estas partículas carbonadas, que se designarán en la descripción que sigue bajo la expresión "hollín".
Esta investigación es concomitante con la necesidad de no aumentar la emisión de monóxido de carbono y de gases conocidos como tóxicos y mutágenos, tales como los óxidos de nitrógeno.
Se han propuesto numerosas soluciones para reducir estas emisiones carbonadas.
Una solución que sería satisfactoria consiste en introducir en el hollín catalizadores que permitan una auto-inflamación frecuente del hollín recogido en el filtro. Para eso, es preciso que este hollín presente una temperatura de auto-inflamación lo suficientemente baja como para ser frecuentemente alcanzada durante la marcha normal del motor.
Se ha observado que las dispersiones coloidales de tierra(s) rara(s) pueden constituir un buen elemento para reducir la temperatura de inflamación del hollín.
Para que se utilicen de manera conveniente y respondan a las exigencias de los industriales, es deseable que las dispersiones coloidales presenten buena capacidad de dispersión en el medio en el que se introducen, estabilidad elevada en el tiempo y gran actividad catalítica a concentraciones relativamente poco elevadas.
Las dispersiones coloidales conocidas hasta el momento no siempre satisfacen todos estos criterios. Pueden presentar, por ejemplo, una buena capacidad de dispersión pero no una estabilidad suficiente, o una buena estabilidad pero actividad catalítica a concentraciones demasiado elevadas como para que sean económicamente interesantes.
Por otra parte, mediante los documentos FR-A-2741281 y EP-A-671205, se conocen dispersiones, especialmente de cerio, que son estables, si bien llevan a hollines cuya temperatura de auto-inflamación permanece todavía relativamente alta.
El objetivo de la invención consiste principalmente en proporcionar dispersiones coloidales que presentan estabilidad en el tiempo y una actividad catalítica aumentada, lo que se traduce en una disminución de la temperatura de auto-inflamación del hollín.
Así, la presente invención tiene como objeto una dispersión coloidal orgánica que contiene partículas de al menos un compuesto a base de al menos una tierra rara y en la que al menos 90% de dichas partículas son monocristalinas, al menos un ácido y al menos un diluyente.
Esta invención tiene igualmente como objeto el procedimiento de preparación de estas dispersiones, en el que las partículas de al menos un compuesto de al menos una tierra rara se sintetizan en el seno de una fase acuosa, transfiriéndose seguidamente al seno de una fase orgánica.
Por otra parte, la invención tiene como objeto la utilización de estas dispersiones como adyuvantes de gasóleo para motores de combustión interna.
Una de las ventajas de las dispersiones coloidales de la invención es que están constituidas por partículas esencialmente monocristalinas que llevan a la obtención de dispersiones estables. Las dispersiones de la invención presentan otra ventaja, que es la granulometría fina y homogénea de las partículas. Esta granulometría contribuye, entre otras cosas, a una sensible mejora de la estabilidad de las dispersiones. Esta estabilidad debe presentarse no solamente cuando la dispersión coloidal está concentrada, sino también cuando está diluida. Además, las dispersiones según la invención ofrecen una buena capacidad de dispersión en el medio en el que se introducen.
Otras características, detalles y ventajas de la invención se muestran, de forma todavía más completa, en la lectura de la descripción siguiente, así como en los diversos ejemplos y figuras destinados a ilustrarla.
Así, la presente invención tiene como objeto una dispersión coloidal orgánica que contiene:
- partículas de al menos un compuesto a base de al menos una tierra rara,
- al menos un ácido, y
- al menos un diluyente,
caracterizada porque al menos 90% de las partículas son monocristalinas.
Para el conjunto de la descripción será necesario tener en cuenta las definiciones siguientes.
La expresión dispersión coloidal de un compuesto a base de una tierra rara significa todo sistema constituido por finas partículas sólidas de dimensiones coloidales a base de dicho compuesto, en suspensión en una fase líquida, pudiendo dichas partículas, por otra parte, contener eventualmente cantidades residuales de iones unidos o absorbidos, tales como por ejemplo, nitratos, acetatos, citratos o iones amonio. Es de destacar que, en tales dispersiones, la tierra rara se puede encontrar, bien totalmente en forma de coloide, bien simultáneamente en forma de iones y en forma de coloide.
En el sentido de la invención, se entiende por partículas "monocristalinas" partículas que están individualizadas y constituidas por un único cristal (o que al menos parecen no estar constituidas más que por un único cristal) cuando se examina la dispersión por MET (microscopía electrónica de transmisión de alta resolución).
Para determinar el estado de agregación de las partículas elementales se puede también utilizar la técnica de crio-MET. Esta técnica permite observar por microscopía electrónica de transmisión (MET) muestras mantenidas congeladas en su medio natural, que es bien agua o bien diluyentes orgánicos, tales como disolventes aromáticos o alifáticos, como por ejemplo, Solvesso e Isopar, o bien ciertos alcoholes, tal como etanol.
La congelación se lleva a cabo sobre películas delgadas, de aproximadamente 50 a 100 nm de espesor, bien en etano líquido para las muestras acuosas, o bien en nitrógeno líquido para las otras.
Mediante crio-MET, el estado de dispersión de las partículas se preserva adecuadamente y es representativo del presente en el medio real.
Se entiende por tierra rara los elementos del grupo constituido por itrio, escandio y los elementos del sistema periódico de número atómico comprendido entre 57 y 71. El sistema periódico de los elementos al que se hace referencia en toda la descripción es el publicado en el Supplément au Bulletin Chimique de France nº 1 (Enero 1966).
En lo que concierne a la tierra rara, ésta se puede escoger más particularmente entre cerio, lantano, itrio, neodimio, gadolinio y praseodimio. De preferencia, la tierra rara se escoge entre cerio, lantano, itrio y praseodimio.
Como ya se ha indicado, las dispersiones coloidales según la invención pueden contener al menos un compuesto a base de al menos una tierra rara. Dicho compuesto puede por tanto estar formado a base dos o de varias tierras raras, que pueden ser idénticas o diferentes.
En el caso de un compuesto a base de al menos dos tierras raras, idénticas o diferentes, dichas tierras raras pueden presentar grados de oxidación diferentes. El grado de oxidación de las tierras raras es en general igual a, o está comprendido entre +3 y +4.
Según un modo de realización ventajoso de la invención, las dispersiones coloidales pueden también contener al menos otro elemento (E) elegido entre los de los grupos IIA, IVA, VIIA, IB, IIB, IIIB y IVB del sistema periódico de los elementos.
En este sentido, se puede mencionar más en particular hierro, cobre, estroncio, zirconio, titanio, galio, paladio y manganeso.
En lo que concierne a las proporciones respectivas de los elementos que forman parte de la composición del(de los) compuesto(s) mencionado(s) anteriormente, en caso de presencia de al menos una tierra rara con al menos un elemento (E), la proporción de tierra(s) rara(s) es preferentemente al menos 10%, más particularmente al menos 20% y todavía más particularmente al menos 50% en moles con respecto al número total de moles de elemento(s) de tierra(s) rara(s) y de (E) expresados como óxido.
La composición de dicho(s) compuesto(s) se completará con uno o varios elemento(s) (E) hasta 100% en moles con respecto al número total de moles de elemento(s) de tierra(s) rara(s) y de (E) expresados como óxido.
Como ya se ha mencionado, en las dispersiones según la invención las partículas presentan granulometría fina y homogénea. En efecto, presentan un d_{50} comprendido entre 1 y 5 nm, de preferencia entre 2 y 3 nm.
En la presente descripción, las características de granulometría hacen a menudo referencia a notaciones del tipo d_{n}, donde n es un número de 1 a 99. Esta notación representa el tamaño de las partículas, de manera que n% en número de dichas partículas posee un tamaño inferior o igual a dicho tamaño. Por ejemplo, un d_{50} de 3 nanómetros significa que el 50% en número de las partículas posee un tamaño inferior o igual a 3 nanómetros.
La granulometría se determina por microscopía electrónica de transmisión (MET), de manera clásica, en una muestra previamente secada sobre una membrana de carbono soportada sobre rejilla de cobre.
Se prefiere esta técnica de preparación porque permite una mejor precisión de la medida del tamaño de las partículas. Las zonas escogidas para las medidas son las que presentan un estado de dispersión semejante al observado por crio-MET.
Además de las partículas anteriormente mencionadas, la dispersión coloidal orgánica según la invención contiene al menos un ácido, anfífilo ventajosamente. El ácido contiene de 10 a 50 átomos de carbono, preferentemente de 15 a 25 átomos de carbono.
Estos ácidos pueden ser lineales o ramificados. Pueden ser ácidos arílicos, alifáticos o arilalifáticos, pudiendo llevar eventualmente otras funciones, con la condición de que estas funciones sean estables en los medios en los que se desean utilizar las dispersiones según la presente invención. Así, se pueden utilizar, por ejemplo, ácidos carboxílicos alifáticos, ácidos sulfónicos alifáticos, ácidos fosfónicos alifáticos, ácidos alquilarilsulfónicos y ácidos alquilarilfosfónicos, sean naturales o sintéticos. Es evidente que es posible utilizar mezclas de estos ácidos.
A modo de ejemplo, se pueden citar los ácidos grasos de taloil, aceite de soja, sebo, aceite de lino, ácido oleico, ácido linoleico, ácido esteárico y sus isómeros, ácido pelargónico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido dodecilbencenosulfónico, ácido 2-etil-hexanoico, ácido nafténico, ácido hexoico, ácido tolueno-sulfónico, ácido tolueno-fosfónico, ácido lauril-sulfónico, ácido lauril-fosfónico, ácido palmitil-sulfónico y ácido palmitil-fosfónico.
En el marco de la presente invención, la terminología "ácido anfífilo" puede designar igualmente a otros agentes anfífilos, como por ejemplo, los alquil-éter-fosfato polioxietilenados. Se entienden en este sentido los fosfatos de fórmula:
R^{1}---O---(CH_{2}---CH_{2}---O)_{n}---
\delm{P}{\delm{\dpara}{O}}
(OM)_{2}
o también los fosfatos de dialquilo polioxietilenados de fórmula:
R^{3}---O---(CH_{2}---CH_{2}---O)_{n}---
\melm{\delm{\dpara}{O}}{P}{\uelm{\para}{R ^{2} ---O---(CH _{2} ---CH _{2} ---O) _{n} }}
(OM)
en las que:
\sqbullet R^{1}, R^{2}, R^{3}, idénticos o diferentes, representan un radical alquilo lineal o ramificado, especialmente de 2 a 20 átomos de carbono; un radical fenilo; un radical alquilarilo, más particularmente un radical alquilfenilo con especialmente una cadena alquílica de 8 a 12 átomos de carbono; un radical arilalquilo, más particularmente un radical fenilarilo;
\sqbullet n representa el número de óxidos de etileno, que puede ir de 0 a 12, por ejemplo;
\sqbullet M representa un átomo de hidrógeno, sodio o potasio.
El radical R^{1} puede ser especialmente un radical hexilo, octilo, decilo, dodecilo, oleilo o nonilfenilo.
Se pueden citar como ejemplos de este tipo de compuestos anfífilos los comercializados bajo las marcas
Lubrophos® y Rhodafac® vendidos por Rhodia y en especial los productos indicados a continuación:
- poli-oxietilen-alquil(C_{8}-C_{10})-éteres fosfato Rhodafac® RA 600
- poli-oxietilen-tridecil-éter-fosfato Rhodafac® RS 710 o RS 410
- poli-oxietilen-oleocetil-éter-fosfato Rhodafac® PA 35
- poli-oxietilen-nonilfenil-éter-fosfato Rhodafac® PA 17, y
- poli-oxietilen-nonil(ramificado)-éter-fosfato Rhodafac® RE 610.
Las dispersiones coloidales según la invención contienen igualmente al menos un diluyente. El diluyente se escogerá teniendo en cuenta el ácido utilizado, la temperatura de calentamiento y la aplicación final de la dispersión coloidal.
El diluyente puede ser un hidrocarburo apolar. A modo de ejemplo, se pueden citar hidrocarburos alifáticos, tales como hexano, heptano, octano y nonano; hidrocarburos cicloalifáticos inertes, tales como ciclohexano, ciclopentano y cicloheptano; hidrocarburos aromáticos, tales como benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos y naftenos líquidos. Son igualmente convenientes las mezclas petrolíferas del tipo Isopar o Solvesso (marca depositada por la Sociedad EXXON), especialmente Solvesso 100, que contiene esencialmente una mezcla de metiletil- y trimetil-benceno; Solvesso 150, que contiene una mezcla de alquilbencenos, en particular de dimetilbenceno y tetrametilbenceno; e Isopar, que contiene esencialmente hidrocarburos iso- y ciclo-parafínicos de C-11 y C-12.
Se pueden utilizar igualmente hidrocarburos clorados, tales como cloro- o dicloro-benceno y clorotolueno. Se pueden considerar los éteres así como las cetonas alifáticas y cicloalifáticas como, por ejemplo, éter diisopropílico, éter dibutílico, metil-isobutil-cetona, diisobutil-cetona y óxido de mesitilo.
El diluyente se puede utilizar solo o en forma de mezcla de diluyentes.
La proporción de ácido y de diluyente con respecto al compuesto de tierra rara se ajusta de manera que se obtenga una dispersión estable. Por supuesto, cuando la dispersión comprende otra(s) tierra(s) rara(s) y un elemento (E) tal como se ha mencionado anteriormente, la proporción de ácido y de diluyente se ajustará con respecto al conjunto de tierra(s) rara(s) y de elemento(s) presentes.
Las dispersiones según la invención presentan una concentración de compuesto(s) de tierra(s) rara(s) que puede llegar hasta 40% en peso de óxido(s) de tierra(s) rara(s) con respecto al peso total de la dispersión.
En el modo de realización particular de la invención en el que al menos un elemento (E) está además presente, la concentración de compuesto(s) de tierra(s) rara(s) y de elemento(s) (E) puede llegar hasta 40% en peso de óxido(s) de tierra(s) rara(s) y de elemento(s) (E) con respecto al peso total de la dispersión. Esta concentración estará preferentemente comprendida entre 1 y 32% en peso de óxido(s) de tierra(s) rara(s) y de elemento(s) (E) con respecto al peso total de la dispersión.
Las dispersiones de la invención presentan una excelente estabilidad. No se observa decantación al cabo de varios meses ni incluso de varios años.
Otro aspecto de la presente invención es el procedimiento de preparación de las dispersiones anteriormente citadas.
En este procedimiento, las partículas se sintetizan en el seno de una fase acuosa, transfiriéndose a continuación al seno de una fase orgánica, ventajosamente, sin etapa de secado.
Este procedimiento consta de las etapas siguientes:
a)
se prepara una mezcla acuosa que comprende al menos una sal soluble, de preferencia acetato y/o nitrato, del elemento o elementos que forman parte de la composición de partículas que se pretende obtener,
b)
se pone la mezcla acuosa de la etapa (a) en contacto con un medio básico, con objeto de formar una mezcla de reacción cuyo pH se mantiene a pH básico, debido a lo cual se obtiene, al final de la reacción, un precipitado o una dispersión coloidal acuosa, y
c)
se pone en contacto, bien la dispersión coloidal acuosa directamente obtenida en la etapa (b), bien el precipitado en forma húmeda obtenido en la etapa (b) o eventualmente vuelto a dispersar en suspensión acuosa, con al menos un ácido y un diluyente, con objeto de obtener una dispersión coloidal orgánica.
La primera etapa del procedimiento (etapa a) consiste en preparar una mezcla acuosa, habitualmente en forma de disolución o suspensión, del elemento(s) que va a formar parte de la composición de partículas que se quiere obtener. Esta mezcla comprende al menos una sal soluble, preferentemente acetato y/o nitrato, de la tierra rara y eventualmente al menos una sal del elemento (E) escogido entre los del grupo IIA, IVA, VIIA, VIII, IB, IIB, IIIB y IVB del sistema periódico de los elementos.
La etapa siguiente (etapa b) consiste en poner en contacto la mezcla acuosa anteriormente citada con un medio básico. Se entiende por medio básico todo medio que presenta un pH superior a 7. El medio básico será habitualmente una disolución acuosa que contenga una base. Se pueden utilizar como base especialmente los productos de tipo hidróxido. Se pueden citar los hidróxidos alcalinos o alcalino-térreos. También se pueden utilizar aminas secundarias, terciarias o cuaternarias. De cualquier manera, pueden preferirse aminas y amoniaco en la medida en que disminuyen los riesgos de contaminación por cationes alcalinos o alcalino-térreos. También se puede mencionar la urea.
La puesta en contacto de la mezcla anteriormente citada y del medio básico se hace en condiciones tales que el pH de la mezcla de reacción que se forma resulte básico e invariable. Así, se mantiene el pH de la mezcla de reacción a un valor de al menos 7, más particularmente de al menos 7,5, y todavía más particularmente, comprendido entre 7,5 y 10,5.
La puesta en contacto de la mezcla acuosa y del medio básico puede hacerse por introducción de la mezcla anteriormente citada en el medio básico. Es posible realizar la puesta en contacto en continuo, efectuándose la condición del pH mediante la regulación de los caudales respectivos de mezcla y medio básico.
Es posible, según un modo de realización particular de la invención, trabajar en condiciones tales que, cuando se pone en contacto la mezcla con el medio básico, el pH del medio de reacción así formado se mantenga constante. Tales condiciones se pueden obtener mediante la adición, cuando se introduce la mezcla en el medio básico, de una cantidad suplementaria de base a la mezcla de reacción formada.
La puesta en contacto se efectúa normalmente a temperatura ambiente. Esta puesta en contacto se puede realizar ventajosamente bajo atmósfera de aire, de nitrógeno o de una mezcla nitrógeno-aire.
Al final de la reacción, se recupera un precipitado o una dispersión coloidal acuosa.
En el caso de obtención de un precipitado, este precipitado se puede separar eventualmente de sus aguas madres por filtración, centrifugación o cualquier otro medio conocido por los expertos en la técnica que permita tal separación. Ventajosamente, el precipitado se encontrará en forma húmeda. El producto separado se puede lavar.
En la continuación del procedimiento, se puede utilizar el precipitado tal cual o, eventualmente, después de vuelto a poner en suspensión acuosa.
La dispersión coloidal acuosa obtenida directamente en la etapa (b), el precipitado separado de sus aguas madres todavía en su forma húmeda, o el precipitado vuelto a poner en suspensión acuosa, se pone a continuación en contacto con al menos un ácido y un diluyente, tales como los definidos anteriormente (etapa c).
La concentración en óxidos totales (óxidos de elementos de tierras raras y del elemento (E)) de la dispersión coloidal acuosa empleada en la etapa (c) puede variar de 20 g/L a 300 g/L, de preferencia entre 50 g/L y 150 g/L.
Cuando en la etapa (c) se utiliza el precipitado en su forma húmeda, la proporción en óxidos de dicho precipitado puede variar de 10 a 50% en peso con respecto a la masa del precipitado húmedo. Los porcentajes en óxidos totales se pueden determinar mediante pérdidas al fuego, por ejemplo, mediante calcinación a 1000ºC.
Para obtener una dispersión coloidal orgánica en la etapa (c), se pone en contacto, bien la dispersión coloidal acuosa de la etapa (b), bien el precipitado eventualmente redispersado, con al menos un ácido y un diluyente. La cantidad de ácido a incorporar se puede definir mediante la relación molar r:
r = \frac{\text{número de moles de ácido}}{\text{número de moles de elemento(s) de tierra(s) rara(s)}}
Esta relación molar puede estar comprendida entre 0,2 y 0,8, preferentemente entre 0,3 y 0,6.
Se ajusta la cantidad de diluyente a incorporar de manera que se obtenga una concentración en óxidos totales tal como la mencionada anteriormente.
En esta etapa, puede ser ventajoso añadir en la fase orgánica un agente promotor cuya función es acelerar la transferencia de las partículas de compuesto(s) de la fase acuosa a la fase orgánica y mejorar la estabilidad de las dispersiones coloidales orgánicas obtenidas.
Como agente promotor se pueden utilizar compuestos con función alcohol y más en particular alcoholes alifáticos lineales o ramificados que tengan de 6 a 12 átomos de carbono. Como ejemplos específicos se pueden citar 2-etil hexanol, decanol, dodecanol o sus mezclas.
La proporción de dicho agente no es de importancia crítica y puede variar entre amplios límites. No obstante, es generalmente muy conveniente una proporción comprendida entre 2 y 15% en peso.
El orden de introducción de los diferentes reactivos es indiferente. Se puede efectuar la mezcla simultánea de la dispersión coloidal acuosa, el ácido, el diluyente, y eventualmente el agente promotor. Se puede igualmente efectuar una premezcla de ácido, diluyente y eventualmente agente promotor.
La puesta en contacto entre la dispersión coloidal acuosa y la fase orgánica se puede efectuar en un reactor que se encuentre bajo atmósfera de aire, nitrógeno o una mezcla aire-nitrógeno.
Aunque la puesta en contacto entre la dispersión coloidal acuosa y la fase orgánica puede hacerse a temperatura ambiente, aproximadamente 20ºC, es preferible operar a una temperatura elegida en el intervalo que va de 60ºC a 150ºC, ventajosamente entre 80ºC y 140ºC.
En ciertos casos, en razón de la volatilidad del diluyente, es conveniente condensar sus vapores mediante enfriamiento a una temperatura inferior a su punto de ebullición.
La mezcla de reacción resultante (mezcla de dispersión coloidal acuosa, ácido, diluyente y eventualmente agente promotor) se mantiene en agitación durante toda la duración del calentamiento, duración que puede ser variable.
Cuando se detiene la calefacción, se percibe la presencia de dos fases: una fase orgánica que contiene la dispersión coloidal y una fase acuosa residual.
Algunas veces se puede observar la presencia de una tercera fase emulsionada.
A continuación, se separan la fase orgánica y la fase acuosa según las técnicas clásicas de separación: decantación o centrifugación.
De acuerdo con la presente invención, se obtienen así dispersiones coloidales orgánicas que presentan las características anteriormente citadas.
Las dispersiones coloidales orgánicas que se acaban de describir se pueden emplear como adyuvantes de gasóleo para motores de combustión interna, más particularmente como adyuvantes de gasóleos para motores diesel.
Pueden igualmente utilizarse como adyuvantes de combustión de los combustibles o carburantes líquidos de generadores energéticos, tales como motores de explosión, quemadores de mazut o propulsores a reacción.
La invención tiene finalmente como objeto la obtención de carburantes para motores de combustión interna, obtenidos mediante mezcla de una dispersión coloidal orgánica según la invención con un carburante usual.
Los ejemplos y figuras que se presentan a continuación son a título ilustrativo y no limitante de la presente invención.
Figuras
Figura 1: Fotografía obtenida por MET de una dispersión coloidal orgánica de CeO_{2} según la invención, preparada según el procedimiento del ejemplo 1.
Figura 2: Fotografía obtenida por MET de una dispersión coloidal orgánica de CeO_{2} según la técnica anterior, preparada según el procedimiento del ejemplo 7.
Ejemplos Ejemplo 1 Elaboración de una disolución coloidal orgánica de CeO_{2} elaborada a partir de acetato de cerio (III)
En este ejemplo, la preparación de la disolución coloidal orgánica de óxido de cerio consta de las etapas siguientes:
1/ obtención de un precipitado sólido en fase acuosa;
2/ transferencia a una fase orgánica.
1/ Obtención de un precipitado sólido en fase acuosa
Se añaden 1800 mL de agua desionizada (permutada) a 279,3 g de acetato de cerio (III) cristalizado (equivalente a 49,29% en óxidos CeO_{2}), comercializado por la sociedad Rhodia Terres Rares. La disolución de la sal cristalizada se realiza durante aproximadamente una hora en agitación.
A continuación, se añaden 22,8 mL de ácido acético puro de la marca Prolabo y se ajusta el volumen a 2000 mL. Después de homogeneizar, el pH de la disolución es 4,3. Esta disolución de acetato de cerio (III) presenta así una concentración de cerio (III) 0,4M y una proporción CH_{3}COOH/Ce(III) = 0,5 molar.
La precipitación del sólido se lleva a cabo en un montaje en continuo que comprende:
-
un reactor de un litro equipado con un agitador de paletas, regulado a 400 rpm, con un material de partida de 0,5 L de disolución básica (NH_{4}OH a pH 10,5) y un electrodo dependiente de una bomba reguladora de pH cuya consigna se ha fijado a pH 10,5;
-
dos frascos de alimentación que contienen, por una parte, la disolución de acetato de cerio anteriormente descrita y, por otra parte, una disolución de amoniaco 6N. El caudal de la disolución de acetato de cerio se fija en 500 mL/h y el caudal de amoniaco es dependiente de la regulación de pH;
-
un sistema de trasiego (bomba) que permite ajustar el volumen en el reactor a 0,5 L y que está conectado al segundo reactor, conectado en serie con el primero;
-
un segundo reactor que permite recuperar el precipitado formado.
El precipitado se recupera por centrifugación (12 min a 3000 rpm). El contenido en óxido se determina por pérdida al fuego: el contenido en CeO_{2} es aproximadamente igual a 23%.
Seguidamente, el precipitado se vuelve a poner en suspensión en agua desionizada, en cantidad de 50 g/L en CeO_{2}.
2/ Transferencia a una fase orgánica
Se introducen 340 mL de la suspensión acuosa anteriormente descrita en un reactor de doble camisa de 2 litros equipado con un baño termostático.
Se añade, a temperatura ambiente y con agitación, una fase orgánica que contiene 136,1 g de Isopar, comercializado por EXXON, y 16,9 g de ácido isoesteárico (AIS) previamente disuelto.
Se fija la velocidad de agitación a 150 rpm, se lleva el conjunto de reacción a 88ºC y se mantiene a esta temperatura durante 4 horas. Se constata la formación de una fase emulsionada en el reactor.
Después de efectuar la separación en un embudo de decantación, se recuperan 40 g de fase superior orgánica de color pardo. Esta fase orgánica se centrifuga a 4500 rpm durante 10 min y a continuación se filtra sobre una membrana hidrófoba.
Características de la fase coloidal orgánica de CeO_{2}
La concentración de la fase coloidal orgánica, determinada después de evaporar el Isopar y calcinar a 1000ºC, es igual a 6,4% en CeO_{2}.
La observación por MET de alta resolución muestra que al menos 90% de las partículas son monocristalinas (Figura 1).
Dichas partículas presentan un d_{50} de 2,5 nm. Se constata igualmente que el 80% de las partículas posee un tamaño comprendido entre 1 y 4 nm.
Ejemplo 2 Disolución coloidal orgánica de CeO_{2} elaborada a partir de una mezcla de acetato de cerio (III) y nitrato de cerio (IV)
Como se ha descrito en el ejemplo 1, la preparación de la disolución coloidal orgánica de óxido de cerio consta de dos etapas:
1/ formación de un precipitado sólido en fase acuosa;
2/ transferencia a una fase orgánica.
1/ Obtención de un precipitado sólido en fase acuosa
Se añaden 1600 mL de agua desionizada (permutada) a 279,3 g de acetato de cerio (III) cristalizado (49,29% en óxidos CeO_{2}), comercializado por la sociedad Rhodia Terres Rares. La disolución de la sal cristalizada se realiza durante aproximadamente una hora en agitación.
Se añaden a continuación 22,8 mL de ácido acético puro de la marca Prolabo.
Se añaden 158,1 mL de ácido nítrico concentrado de la marca Prolabo a 148 mL de disolución de nitrato de cerio (IV) (1,35 mol/L en Ce^{4+} y relación H^{+}/Ce^{4+} = 0,5 molar), comercializado por la sociedad Rhodia Terres Rares.
La disolución de nitrato de cerio así preparada se mezcla a temperatura ambiente con la disolución de acetato de cerio (III). Se ajusta el volumen a 2500 mL. La concentración equivalente en CeO_{2} es entonces 0,4 M.
La precipitación del sólido se lleva a cabo en el montaje en continuo anteriormente descrito, excepto que el frasco de alimentación de la disolución de acetato de cerio (III) contiene la mezcla de acetato de cerio (III) y nitrato de cerio (IV) tal como se ha descrito anteriormente.
El contenido en óxido del precipitado recuperado se determina por pérdida al fuego: contenido en CeO_{2} igual a aproximadamente 29%.
Seguidamente, el precipitado se vuelve a poner en suspensión en agua desionizada (permutada), en cantidad de 50 g/L en CeO_{2}.
2/ Transferencia a una fase orgánica
Se introducen 340 mL de la suspensión acuosa anteriormente descrita en un reactor de doble camisa de 2 litros equipado con un baño termostático.
Se añade, a temperatura ambiente y con agitación, una fase orgánica que contiene 136,1 g de Isopar y 16,9 g de ácido isoesteárico (AIS) previamente disuelto.
Se fija la velocidad de agitación a 150 rpm, se lleva el conjunto de reacción a 88ºC y se mantiene a esta temperatura durante 4 horas.
Se constata la formación de una fase emulsionada en el reactor.
Después de efectuar la separación en un embudo de decantación, se recuperan 105 g de fase superior orgánica de color pardo. Esta fase orgánica se centrifuga a 4500 rpm durante 10 min y a continuación se filtra sobre una membrana hidrófoba.
Características de la fase coloidal orgánica de CeO_{2}
La concentración de la fase coloidal orgánica, determinada después de evaporar el Isopar y calcinar a 1000ºC, es igual a 8,9% en CeO_{2}.
Como en el ejemplo precedente, la observación por MET de alta resolución muestra que al menos 90% de las partículas son monocristalinas. Dichas partículas presentan un d_{50} de 3 nm.
Ejemplo 3 Disolución coloidal orgánica de CeO_{2} elaborada a partir de una mezcla de acetato de cerio (III) y nitrato de hierro (III)
Como se ha descrito en el ejemplo 1, la preparación de la disolución coloidal orgánica de óxido de cerio consta de dos etapas:
1/ formación de un precipitado sólido en fase acuosa;
2/ transferencia a una fase orgánica.
1/ Obtención de un precipitado sólido en fase acuosa Preparación de la disolución de acetato de hierro
Se prepara una disolución de nitrato de hierro (III) de concentración 0,5 mol/L en Fe a partir de 206,1 g de Fe(NO_{3})_{3}.9H_{2}O de la marca Prolabo de 98% de pureza ajustado a 1 litro.
Se añaden 270 mL de NH_{4}OH al 10%, con la ayuda de una bomba peristáltica a un caudal de 10 mL/min, a la disolución de nitrato de hierro mantenida en agitación, hasta un pH de 7.
El precipitado se centrifuga a 4500 rpm durante 12 min, volviéndose a poner seguidamente en suspensión al volumen inicial mediante agua desmineralizada. Se agita durante 15 minutos. Se vuelve a poner de nuevo en suspensión a un volumen final equivalente.
El pH de la dispersión es 6,5. Se añade a continuación un volumen de 100 mL de ácido acético al 100% de la marca Prolabo, siendo el pH de la dispersión 2,7. El porcentaje en óxido, determinado por pérdida al fuego, es 2,84% en Fe_{2}O_{3}%.
Preparación de la disolución de co-acetatos
Se añaden 1790 mL de agua desionizada (permutada) a 312,6 g de acetato de cerio (III) cristalizado (49,29% en óxidos CeO_{2}), comercializado por la sociedad Rhodia Terres Rares. La disolución de la sal cristalizada se realiza durante aproximadamente una hora en agitación.
Se añaden entonces 15 g de ácido acético puro de la marca Prolabo y 610,5 mL de la disolución de acetato de hierro anteriormente preparada a la disolución de acetato de cerio, y a continuación 84,7 mL de agua desionizada (permutada). Se obtienen así 2500 mL de disolución de co-acetatos a pH 4,6.
La precipitación del sólido se lleva a cabo en el montaje en continuo anteriormente descrito, excepto que el frasco de alimentación de la disolución de acetato de cerio (III) contiene la mezcla de acetato de cerio (III) y acetato de hierro (III) precedentemente descrita y que la precipitación se lleva a cabo bajo atmósfera de nitrógeno.
El contenido en óxido del precipitado recuperado se determina por pérdida al fuego (contenido en óxido total igual a aproximadamente 16%). El precipitado se vuelve a poner en suspensión en agua desionizada (permutada), en cantidad de 50 g/L en óxido.
2/ Transferencia a una fase orgánica
Se introducen 340 mL de la suspensión acuosa anteriormente descrita en un reactor de doble camisa de 2 litros equipado con un baño termostático.
Se añade, a temperatura ambiente y con agitación, una fase orgánica que contiene 134,1 g de Isopar y 18,9 g de ácido isoesteárico (AIS) previamente disuelto.
Se fija la velocidad de agitación a 150 rpm, se lleva el conjunto de reacción a 88ºC y se mantiene a esta temperatura durante 4 horas.
Después de efectuar la separación en un embudo de decantación, se recupera la fase orgánica superior de color pardo. Esta fase orgánica se centrifuga a 4500 rpm durante 10 min y a continuación se filtra sobre una membrana hidrófoba.
Características de la fase coloidal orgánica a base de CeO_{2}-Fe_{2}O_{3}
La concentración de la fase coloidal orgánica, determinada después de evaporar el Isopar y calcinar a 1000ºC, es igual a 6,73% en óxido total (0,8 CeO_{2} - 0,2 Fe_{2}O_{3}).
La observación por MET de alta resolución muestra que al menos 90% de las partículas son monocristalinas. Dichas partículas presentan un d_{50} de 2,5 nm. Se constata igualmente que las partículas tienen un tamaño comprendido entre 2 y 4 nm.
Ejemplo 4 Disolución coloidal orgánica de CeO_{2} elaborada a partir de una mezcla de acetato de cerio (III) y TiOCl_{2}
La preparación de la disolución coloidal orgánica de óxido de cerio consta de dos etapas:
1/ formación de un precipitado sólido en fase acuosa;
2/ transferencia a una fase orgánica.
1/ Obtención de un precipitado sólido en fase acuosa
Se añaden 20,5 mL de ácido acético al 100% de la marca Prolabo, 1432,6 mL de agua desionizada (permutada) y 97,3 g de disolución de TiOCl_{2} (1,84 mol/kg en Ti, Cl = 6,63 mol/kg, d = 1,286, siendo Cl/Ti = 3,6), a 250,13 g de acetato de cerio (III) hidratado de 49,29% en CeO_{2}, comercializado por la sociedad Rhodia Terres Rares.
El pH de la mezcla, después de la adición de 150 mL de HCl 2M y 140 mL de HCl concentrado al 36%, es 0,5. Se ajusta el volumen a 2000 mL mediante la adición de 181,2 g de agua desmineralizada.
La precipitación del sólido se lleva a cabo en el montaje en continuo descrito anteriormente. El reactor se alimenta con un material de partida de 0,5 L de agua desionizada (permutada) previamente ajustada a pH 10,5. El electrodo es dependiente de una bomba reguladora de pH cuya consigna se ha fijado a pH 10,5.
Los dos frascos de alimentación contienen, por una parte, la disolución de sales de cerio anteriormente descrita y, por otra parte, una disolución de amoniaco 6N. El caudal de la disolución de acetato de cerio se fija a 500 mL/h y el caudal de amoniaco es dependiente de la regulación de pH.
El precipitado se recupera por centrifugación (12 min a 3000 rpm). El contenido en óxido se determina por pérdida al fuego: contenido en óxidos igual a aproximadamente 16,5%. Seguidamente, el precipitado se vuelve a poner en suspensión en agua desionizada (permutada), en cantidad de 50 g/L en óxido.
2/ Transferencia a una fase orgánica
Se introducen 340 mL de la suspensión acuosa anteriormente descrita en un reactor de doble camisa de 2 litros equipado con un baño termostático. Se añade, a temperatura ambiente y con agitación, una fase orgánica que contiene 134,1 g de Isopar y 18,9 g de ácido isoesteárico (AIS) previamente disuelto.
Se fija la velocidad de agitación en 150 rpm, se lleva el conjunto de reacción a 88ºC y se mantiene a esta temperatura durante 4 horas.
Después de parar la agitación, se observa una fase superior orgánica de color pardo, que se recupera después de transferirla y separarla en un embudo de decantación. Esta fase orgánica se centrifuga a 4500 rpm durante 10 min y a continuación se filtra sobre una membrana hidrófoba.
La concentración de la fase coloidal orgánica, determinada después de evaporar el Isopar y calcinar a 1000ºC, es igual a 6,58% en óxidos.
La observación por MET de alta resolución muestra que al menos 90% de las partículas son monocristalinas. Dichas partículas presentan un d_{50} de 3 nm. Se ha constatado igualmente que las partículas tienen un tamaño comprendido entre 2 y 4 nm.
Ejemplo 5 Disolución coloidal orgánica de CeO_{2} elaborada a partir de una mezcla de acetato de cerio (III) y ZrO(NO_{3})_{2}
La preparación de la disolución coloidal orgánica de óxido de cerio consta de dos etapas:
1/ formación de un precipitado sólido en fase acuosa;
2/ transferencia a una fase orgánica.
1/ Obtención de un precipitado sólido en fase acuosa
Se añaden 20,3 mL de ácido acético al 100% de la marca Prolabo y 1356 mL de agua desionizada (permutada) a 236,7 g de acetato de cerio (III) hidratado de 49,29% en CeO_{2}, comercializado por la sociedad Rhodia Terres Rares. Se añaden a continuación 150 mL de HNO_{3} concentrado de la marca Prolabo y 60,3 mL de disolución de ZrO(NO_{3})_{2} comercializado por Anan Kasel (23,32% en ZrO_{2} y d = 1,49).
El pH de la mezcla, una vez en agitación, es 0,5. Se ajusta el volumen a 2000 mL mediante la adición de 181,2 g de agua desionizada (permutada).
La precipitación del sólido se lleva a cabo en el montaje en continuo descrito anteriormente. El reactor se alimenta con un material de partida de 0,5 L de agua desionizada (permutada) previamente ajustada a pH 10,5. El electrodo es dependiente de una bomba reguladora de pH cuya consigna se ha fijado a pH 10,5.
Los dos frascos de alimentación contienen, por una parte, la disolución de sales de cerio anteriormente descrita y, por otra parte, una disolución de amoniaco 6N. El caudal de la disolución de acetato de cerio se fija a 500 mL/h y el caudal de amoniaco es dependiente de la regulación de pH.
El precipitado se recupera por centrifugación (12 min a 3000 rpm). El contenido en óxido se determina por pérdida al fuego: contenido en óxidos aproximadamente igual a 21%. Seguidamente, el precipitado se vuelve a poner en suspensión en agua desionizada (permutada), en cantidad de 50 g/L en óxido.
2/ Transferencia a una fase orgánica
Se introducen 325 mL de la suspensión acuosa anteriormente descrita en un reactor de doble camisa de 2,0 litros equipado con un baño termostático. Se adiciona, a temperatura ambiente y con agitación, una fase orgánica que contiene 165,5 g de Isopar y 17 g de ácido isoesteárico (AIS) previamente disuelto.
Se fija la velocidad de agitación a 150 rpm, se lleva el conjunto de reacción a 88ºC y se mantiene a esta temperatura durante 4 horas.
Una vez parada la agitación, se observa la formación de una emulsión. Después de la separación en un embudo de decantación, se recupera una fase superior orgánica de color pardo. Esta fase orgánica se centrifuga a 4500 rpm durante 10 min y a continuación se filtra sobre una membrana hidrófoba.
La concentración de la fase coloidal orgánica, determinada después de evaporar el Isopar y calcinar a 1000ºC, es igual a 7,35% en óxidos.
La MET de alta resolución muestra que al menos 90% de las partículas son monocristalinas. Dichas partículas presentan un d_{50} de 2,5 nm. Se ha constatado igualmente que las partículas tienen un tamaño comprendido entre 2 y 4 nm.
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Ejemplo 6
(Comparativo)
Dispersión coloidal orgánica a base de cerio-hierro según la técnica anterior
Este ejemplo se refiere a la preparación de un compuesto de cerio-hierro en las proporciones respectivas 90/10 en peso de óxidos, preparado según se describe en el documento FR-A-2741281.
Se parte de una disolución de acetato de hierro obtenida a partir de nitrato de hierro por precipitación con amoniaco a pH 7, seguida de lavado del precipitado y resolubilización en ácido acético a pH 1,5.
Se forma una mezcla de acetatos de cerio y de hierro en disolución de concentración 70 g/L en proporción de óxidos 90/10. Esta última disolución se hace reaccionar en continuo con una disolución de amoniaco 4M. Los caudales respectivos de disolución y de amoniaco son 24 mL/min y 26 mL/min. El pH del medio de reacción es 11.
El precipitado obtenido se seca con un atomizador Büchi, con temperatura de salida de 110ºC.
Se vuelven a poner en 200 mL de agua 20 g de óxido de Ce/Fe (90/10 en peso de óxidos) en forma de hidrato atomizado, de modo que se obtiene una dispersión coloidal acuosa de 100 g/L. Para formar 100 g de sol orgánico, se disuelven 10 g de ácido isoesterárico en 70 g de Solvesso 150, de forma que se obtiene una relación molar ácido isoesteárico/óxido de 0,3 y una concentración final en óxido mixto en la fase orgánica de 20%.
La fase orgánica se pone en contacto con la fase acuosa con agitación suave (100 rpm) y seguidamente se lleva la mezcla a reflujo (100 a 103ºC) durante 4 horas.
Después de decantar la fase orgánica que contiene la carga cerio hierro, se filtra sobre un filtro hidrófobo y eventualmente se centrifuga a continuación a 4500 rpm.
La concentración de la fase coloidal orgánica, determinada por evaporación del Solvesso y calcinación a 1000ºC, es igual a 19% en óxido.
No se puede demostrar, mediante observación por MET de alta resolución, que al menos 90% de las partículas sean monocristalinas. La dispersión coloidal obtenida está constituida principalmente por partículas de 4 a 8 nm y algunas partículas de 20 a 30 nm.
Ejemplo 7
(Comparativo)
Dispersión coloidal orgánica de cerio según la técnica anterior
La síntesis del sol orgánico de cerio, preparado según se describe en el documento EP-A-671205, se desarrolla en dos etapas:
1/ obtención de una dispersión coloidal de cerio en fase acuosa;
2/ transferencia a una fase orgánica.
1/ Obtención de una dispersión coloidal de cerio en fase acuosa
Se neutralizan 415 mL de una disolución de nitrato de cerio (IV) (1,4 mol/L; 0,58 mol/L de ácido libre, d = 1,433) con 835 mL de disolución de amoniaco de concentración 0,64 g/L, de manera que se obtiene como resultado una disolución de 80 g/L en CeO_{2} preneutralizada, de relación [OH]/[Ce] = 0,5.
Seguidamente, se coloca la disolución en un autoclave que se lleva en el momento a la temperatura de 150ºC y se deja a continuación a 150ºC durante 4 horas. Después de enfriar, se filtra el hidrato obtenido y se determina el contenido en óxido por pérdida al fuego a 1000ºC.
Se vuelven a poner 40 g de óxido de cerio en forma de hidrato en 200 mL de agua desionizada (permutada), de manera que se obtiene una dispersión coloidal acuosa de concentración 160 g/L.
2/ Transferencia a una fase orgánica
Para formar 100 g de dispersión coloidal, se disuelven 19,9 g de ácido isoesteárico (AIS) en 40,1 g de Solvesso, de manera que se obtiene como resultado una relación molar AIS/Ce de 0,3 y una concentración final en CeO_{2} en fase orgánica de 40%.
Se pone en contacto la fase orgánica con la fase acuosa con agitación suave y seguidamente se lleva la mezcla a reflujo (100-103ºC) durante 15 horas.
Después de decantar, la fase orgánica se filtra sobre un filtro hidrófobo y eventualmente se centrifuga a continuación a 4500 rpm.
La dispersión coloidal obtenida, de concentración 40% en masa en óxido de cerio, presenta un color negro límpido.
La MET de alta resolución muestra que las partículas no son monocristalinas (Figura 2), si bien el 80% de estas partículas están constituidas por 3 a 4 cristales.
Ejemplo 8 Evaluación en banco motor de los aditivos descritos en los ejemplos 1 a 7
A nivel de banco motor, se procede de la manera siguiente: se coloca en un banco dinamométrico un motor atmosférico con caja manual Daimier-Benz 240 D diesel de 2,4 L de cilindrada. El tubo de escape se equipa con un filtro de partículas (CORNING EX 47 5,66 x 6,00). La temperatura de los gases del escape se mide a la entrada del filtro de partículas mediante unos termopares. Se mide igualmente la presión diferencial entre la entrada y la salida del filtro de partículas.
Se añade el aditivo al carburante de manera que se efectúa una dosificación de 50 ppm de metal con respecto al carburante aditivado.
El filtro de partículas se carga de partículas merced a la realización de 2 ciclos consecutivos correspondientes al ciclo descrito por los 7 modos recogidos en la Tabla 1.
TABLA 1 Ciclo de carga "7 modos"
Modo Velocidad (rpm) Carga (% máx) Par (Nm) Duración (min)
1 Ralentí - 0 5
2 3000 10 11 10
3 3000 25 28 10
4 Ralentí - 0 10
5 4300 10 10 10
6 4300 25 25 10
7 Ralentí - 0 5
A continuación, se fija el régimen del motor de manera que corresponda a una velocidad de 90 km/h en la cuarta marcha. Se aumenta entonces la carga a régimen de motor constante para provocar la elevación de la temperatura de los gases de escape.
La pérdida de carga creada por el filtro de partículas aumenta en un primer momento, debido al aumento de temperatura, y seguidamente alcanza un máximo antes de volver a descender, debido a la combustión de los materiales carbonados acumulados en el filtro de partículas. Se considera el punto a partir del cual la pérdida de carga ya no aumenta más (percibido por su temperatura), como el representativo del punto de regeneración del filtro de partículas por parte del aditivo.
El valor de referencia se fija mediante un ensayo realizado en ausencia de aditivo en el carburante.
Resultados obtenidos en banco motor con los aditivos descritos en los ejemplo 1 a 7
Referencia del aditivo Composición del aditivo Temperatura (ºC)
1 CeO_{2} 491
2 CeO_{2} 489
3 Ce/Fe (80/20) 465
4 Ce/Ti (80/20) 472
5 Ce/Zr (80/20) 485
6 (técnica anterior) Ce/Fe (90/10) 546
7 (técnica anterior) Ce (100) 545
- Sin aditivo 600
Los resultados obtenidos en banco motor con los aditivos según la invención y los de la técnica anterior demuestran que la temperatura de regeneración de un filtro de partículas disminuye de forma significativa cuando las partículas acumuladas se han generado a partir de un carburante aditivado con una dispersión orgánica de la presente invención.
Se puede igualmente concluir que a igual dosificación de aditivo (50 ppm de metal con respecto al carburante aditivado), las dispersiones de la presente invención son más eficaces.

Claims (16)

1. Dispersión coloidal orgánica que contiene:
- partículas de al menos un compuesto a base de al menos una tierra rara,
- al menos un ácido, y
- al menos un diluyente,
caracterizada porque al menos 90% de las partículas son monocristalinas.
2. Dispersión coloidal orgánica según la reivindicación 1, caracterizada porque la tierra rara se escoge entre cerio, lantano, itrio, neodimio, gadolinio y praseodimio.
3. Dispersión coloidal según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el compuesto está constituido a base de al menos dos tierras raras, idénticas o diferentes, teniendo dichas tierras raras grados de oxidación diferentes.
4. Dispersión coloidal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque contiene al menos otro elemento (E) escogido entre los de los grupos IIA, IVA, VIIA, IB, IIB, IIIB y IVB del sistema periódico de los elementos.
5. Dispersión coloidal según la reivindicación 4, caracterizada porque dicho elemento (E) se escoge entre hierro, cobre, estroncio, zirconio, titanio, galio, paladio y manganeso.
6. Dispersión coloidal según una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizada porque la proporción de tierra(s) rara(s) es preferentemente de al menos 10%, más particularmente de al menos 20% y todavía más particularmente de al menos 50% en moles con respecto al número total de moles del elemento(s) de tierra(s) rara(s) y de (E) expresados como óxido.
7. Dispersión coloidal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque las partículas presentan un d_{50} comprendido entre 1 y 5 nm, preferentemente entre 2 y 3 nm.
8. Dispersión coloidal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el(los) ácido(s) es(son) ventajosamente anfífilo(s).
9. Dispersión coloidal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el diluyente es un hidrocarburo apolar.
10. Dispersión coloidal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 y 7 a 9, caracterizadas porque presentan una concentración de compuesto(s) de tierra(s) rara(s) de hasta 40% en peso de óxido(s) de tierra(s) rara(s) con respecto al peso total de la dispersión.
11. Dispersión coloidal según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizadas porque presentan una concentración de compuesto(s) de tierra(s) rara(s) y de elemento (E) de hasta 40%, preferentemente comprendida entre 1 y 32% en peso de óxido(s) de tierra(s) rara(s) y de elemento (E) con respecto al peso total de la dispersión.
12. Procedimiento de preparación de una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque consta de las etapas siguientes:
a)
se prepara una mezcla acuosa que comprende al menos una sal soluble, preferentemente un acetato y/o un nitrato, del elemento o elementos que forman parte de la composición de las partículas que se pretende obtener,
b)
se pone la mezcla acuosa de la etapa (a) en contacto con un medio básico, con objeto de formar una mezcla de reacción cuyo pH se mantiene a pH básico, debido a lo cual se obtiene, al final de la reacción, un precipitado o una dispersión coloidal acuosa, y
c)
se pone en contacto, bien la dispersión coloidal acuosa directamente obtenida en la etapa (b), bien el precipitado en forma húmeda obtenido en la etapa (b) o eventualmente vuelto a dispersar en suspensión acuosa, con al menos un ácido y un diluyente, con objeto de obtener una dispersión coloidal orgánica.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque en la etapa (b) se utiliza como medio básico una disolución de amoniaco.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado porque el pH de la mezcla de reacción se mantiene a un valor de al menos 7, más particularmente de al menos 7,5 y, todavía más particularmente, comprendido entre 7,5 y 10,5.
15. Utilización de una dispersión coloidal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, como adyuvante de gasóleo para motores de combustión interna.
16. Carburante para motor de combustión interna, caracterizado porque se obtiene mediante mezcla de un carburante usual y una dispersión coloidal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
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