Propilenglicol vs Etilenglicol: Una Guía Comprehensiva para Elegir el Anticongelante Apropiado

¿Qué es el Propilenglicol?

El Propilenglicol es un líquido viscoso, incoloro, casi sin olor pero con un sabor dulce ligero. Su fórmula química es CH3CH(OH)CH2OH. Se clasifica como un dietilo porque contiene dos grupos de alcohol. Es miscible con varios disolventes, incluyendo agua, acetona y cloroformo. Generalmente, los dietilos son poco irritantes y tienen baja volatilidad. La fórmula estructural del Propilenglicol es la siguiente:

El Propilenglicol se produce a gran escala principalmente para la producción de polímeros. En la UE, se le asigna un número E E1520 para aplicaciones alimentarias. Su número cosmético y farmacéutico es E490. El Propilenglicol también está presente en el alginato de Propilenglicol (conocido como E405). Se reconoce como una sustancia GRAS (Generalmente Reconocida Como Segura) por la FDA en 21 CFR x184.1666 y aprobada por la FDA como un aditivo indirecto de alimentos para ciertos usos. En los EE.UU. y Europa, el Propilenglicol ha sido aprobado como portador para medicamentos tópicos, orales y algunos usos parenterales.

¿Qué es el Etilenglicol?

El Etilenglicol (nombre IUPAC: etano-1,2-diol) es un compuesto orgánico con la fórmula molecular (CH2OH)2. Se usa principalmente para dos propósitos, como materia prima para la producción de fibras de poliéster y en formulaciones de anticongelante. Es un líquido incoloro, sin sabor, inflamable y viscoso. Tiene un sabor dulce pero es tóxico a altas concentraciones. Esta molécula ha sido observada en el espacio exterior. La fórmula estructural del Etilenglicol es la siguiente:

Diferencia de color entre el Etilenglicol y el Propilenglicol

Ambas formas puras de Etilenglicol y Propilenglicol son líquidos incoloros. Sin embargo, se pueden encontrar diferentes colores dependiendo de sus aplicaciones:

(1) Etilenglicol: Generalmente coloreado por diversas razones, como seguridad (para diferenciarlo de otros líquidos) o para indicar el tipo de aditivo en la solución refrigerante. El anticongelante de Etilenglicol automotriz puede ser verde, rosa o naranja dependiendo del fabricante.

(2) Propilenglicol: El propanediol alimentario de grado generalmente es incoloro, pero algunas variedades industriales pueden tener un ligero color amarillo o verde.

¿Cuál es más tóxico, el Etilenglicol o el Propilenglicol?

La principal diferencia entre el Propilenglicol y el Etilenglicol radica en sus niveles de toxicidad. El Propilenglicol es muy bajo en toxicidad, lo que es la razón por la cual también está presente en cosméticos y productos de cuidado personal, mientras que el Etilenglicol es tóxico y debe manejarse con cuidado para limitar cualquier exposición humana o animal.

Ambiente del Etilenglicol vs Propilenglicol

Toxicidad:

(1) Etilenglicol: Muy tóxico cuando ingerido tanto para animales como para humanos. Puede ser fatal. Clasificado como una sustancia peligrosa.

(2) Propilenglicol: Toxicidad menor. Seguro para contacto accidental e ingestión en pequeñas cantidades. Reconocido como un aditivo alimenticio generalmente reconocido como seguro (GRAS) por la FDA.

Biodisponibilidad:

(1) Etilenglicol: Biodegradable por bacterias, pero relativamente rápido. Si se derrama, agotará el oxígeno en el agua durante la descomposición.

(2) Propilenglicol: También biodegradable pero más lento que el Etilenglicol. Esto significa que tarda más tiempo en descomponerse y requiere más oxígeno en el agua.

Corrosión y Punto de Congelación

Punto de congelación del Propilenglicol vs Etilenglicol

Existen diferencias en las propiedades físicas del Propilenglicol y el Etilenglicol. A la misma porcentaje, las soluciones de Propilenglicol tienen mayor viscosidad y punto de congelación que las soluciones de Etilenglicol, lo que resulta en menor eficiencia térmica, especialmente a bajas temperaturas. El Propilenglicol también es más caro que el Etilenglicol.

Para ilustrar este punto, comparemos las características del Propilenglicol al 50% y el Etilenglicol al 50%. El punto de congelación del Propilenglicol al 50% es -31°F, mientras que el punto de congelación del Etilenglicol al 50% es -36°F. La viscosidad de la solución de Propilenglicol es de 96 centipoise a -10°F, mientras que la del Etilenglicol es de 27 centipoise a la misma temperatura. Esto significa que el Etilenglicol puede usarse a temperaturas aproximadamente 20 grados más bajas que el Propilenglicol.

Corrosión del Propilenglicol vs Etilenglicol

(1) Etilenglicol: Más corrosivo. Se deben agregar inhibidores de corrosión para prevenir el daño a los componentes metálicos del sistema.

(2) Propilenglicol: Menos corrosivo. Generalmente se considera no tóxico ni corrosivo, lo que lo hace una mejor opción para aplicaciones con contacto accidental con alimentos o refrigerantes.

¿Se puede mezclar Etilenglicol y Propilenglicol?

(1) El Etilenglicol y el Propilenglicol tienen diferentes características de flujo, toxicidad y transferencia de calor, y mezclarlos puede dificultar el funcionamiento adecuado del sistema.

(2) Debido a las diferencias en la fórmula molecular, mezclar dos tipos diferentes o marcas de Etilenglicol puede disminuir la resistencia a la corrosión, alterar la concentración de la solución, lo que puede hacerle susceptible a temperaturas de congelación.

(3) A veces, la mezcla puede llevar a reacciones químicas inesperadas o la formación de precipitados, lo que obstruye el sistema. La mezcla a menudo lleva a problemas tanto con el sistema como con el propio glicol, ya que la mezcla puede causar separación, lo que luego forma geles, obstruyendo filtros y tamices, causando daños al sistema.

¿Cuál es mejor, el Etilenglicol o el Propilenglicol?

Al comparar el Etilenglicol con el Propilenglicol, las principales diferencias radican en los niveles de toxicidad y la eficiencia de rendimiento. El Etilenglicol tiene un mejor rendimiento en la transferencia de calor debido a su mayor viscosidad y punto de ebullición, mientras que el Propilenglicol tiene menor toxicidad. El Etilenglicol se utiliza típicamente en aplicaciones de transferencia de calor de motores e industria a altas temperaturas. El Propilenglicol es común como refrigerante de motores en aplicaciones que involucran exposición ambiental y toxicidad. La densidad y la capacidad de transferencia de calor del Propilenglicol como refrigerante difieren del Etilenglicol, ya que se relaciona con la transferencia de calor desde el motor al sistema de enfriamiento cuando se mezcla correctamente con agua pura.

Otras diferencias importantes entre estos productos incluyen:

(1) El Etilenglicol es más eficiente como refrigerante que el Propilenglicol. Los productos basados en Propilenglicol requieren más anticongelante para alcanzar el mismo punto de congelación.

(2) El Etilenglicol tiene una excelente eficiencia en la transferencia de calor debido a su menor viscosidad, pero debido a que el Propilenglicol tiene un calor específico mayor, debe circular más fluido para transferir la misma cantidad de energía.

(3) Debido a su mayor viscosidad, el Propilenglicol aumenta la pérdida de cabeza en los sistemas de circulación.

(4) Aunque el Propilenglicol es menos tóxico que el Etilenglicol, tarda más en biodegradarse.

(5) No se debe usar el Etilenglicol en lugares donde hay posibilidades de contacto con agua potable o sistemas de procesamiento de alimentos o áreas ambientalmente sensibles.

(6) Ambos productos tienen baja inflamabilidad y no se consideran carcinógenos.

El uso de Propilenglicol o Etilenglicol depende de la aplicación y el riesgo de contacto accidental con alimentos, agua potable o ingestión humana. Por ejemplo, en la descongelación de aviones, se usa Propilenglicol tanto para eliminar hielo y contaminantes de las aeronaves como para prevenir la acumulación de nieve y hielo durante el invierno y la nevada. También existe en muchos productos de anticongelante en supermercados. El Etilenglicol se usará en sistemas cerrados y aplicaciones industriales controladas.

Conclusión

En este artículo, hemos profundizado en los anticongelantes comunes, el Etilenglicol y el Propilenglicol, analizando sus características, ventajas, desventajas y escenarios de uso. Elegir el anticongelante correcto es crucial para proteger vehículos, tuberías y equipos para operaciones normales en entornos fríos. Al entender las propiedades y usos del Etilenglicol y el Propilenglicol, podemos elegir el anticongelante apropiado según necesidades específicas y condiciones ambientales para garantizar la operación normal y prolongar la vida útil de los equipos. En futuros procesos de selección, debemos considerar varios factores de manera integral y tomar decisiones sabias.

Referencias:

[1] https://en.wikipedia.org/

[2]https://www.monarchchemicals.co.uk/Information/News-Events/700-/The-difference-between-Propylene-Glycol-and-Ethylene-Glycol-in-antifreeze

[3] https://www.alsglobal.com/en/News-and-publications/2022/06/esource-134---Ethylene-Glycol-Based-Coolants

[4] https://bvthermal.com/2017/07/13/important-tips-when-using-glycol-in-your-chiller/

[5] https://goglycolpros.com/blogs/ask-the-pros/can-i-mix-propylene-glycol-and-ethylene-glycol

[6] https://www.dynalene.com/propylene-glycol-vs-ethylene-glycol/