Todo depende de la forma de la molécula. El aceite base parafínico tiene cadenas abiertas: su viscosidad cambia poco con el calor y resiste mejor la oxidación, por eso domina en lubricantes y grasas. El nafténico tiene anillos saturados (solo con enlaces simples): disuelve mejor aditivos y resinas y fluye en frío sin formar cera. El aromático tiene anillos con dobles enlaces: disuelve aún más y ablanda el caucho oscuro. Regla: calor y vida larga piden parafínico; frío y solvencia piden nafténico; caucho oscuro pide aromático.
El aceite base es la materia prima que forma la mayor parte de un lubricante; el resto son aditivos. Todo aceite mineral mezcla las tres estructuras. El nombre de la familia indica cuál de ellas aparece en una cantidad fuera de lo común: la base nafténica tiene mucho más anillo saturado que la parafínica, y la aromática tiene mucho más anillo aromático que las otras dos. Esto vale incluso cuando la cadena abierta todavía reúne la mayor parte de los carbonos de la base. La diferencia de solvencia (capacidad de disolver otra sustancia) se parece a la de dos quitaesmaltes: uno limpia la uña de una pasada, el otro necesita varias. Frente a resina, aditivo y caucho, el aromático es el quitaesmalte fuerte, el nafténico queda en el medio y el parafínico es el más débil.
¿Cuándo usar aceite parafínico, nafténico o aromático?
Elija por la propiedad que exige la aplicación. En la tabla aparecen tres términos. Una base de primer refino es la fabricada a partir del petróleo, no de aceite usado rerrefinado. Una base hidrotratada es la tratada con hidrógeno a presión, lo que elimina azufre y aromáticos. El Grupo II es la clase del American Petroleum Institute (API) para bases con 90 % o más de moléculas saturadas y como máximo 0,03 % de azufre, el resultado típico del hidrotratamiento. La tabla muestra qué familia cumple cada exigencia y dónde entran los aceites base Kelpen Oil.
| Lo que exige la aplicación | Familia | Línea Kelpen Oil |
|---|---|---|
| Resistir el calor y la oxidación durante muchas horas (lubricante industrial, fluido hidráulico, grasa) | Parafínica de primer refino, hidrotratada (Grupo II) | Línea HBP-I |
| Viscosidad que cambia poco con la temperatura, en aceite o grasa sin aditivos | Parafínica de primer refino | Línea HBP |
| Fluir en frío sin aditivo depresor del punto de fluidez (la temperatura más baja a la que el aceite todavía fluye) | Nafténica | Línea HBN |
| Disolver aditivo, resina o emulsionante (aditivo que mantiene el aceite disperso en el agua), como en fluido de corte soluble y adhesivo | Nafténica | Línea HBN |
| Plastificar y extender caucho de color claro | Nafténica | Línea HBN |
| Plastificar y extender caucho y neumáticos con equilibrio entre solvencia y estabilidad | Parafínica, o mezcla de parafínica y nafténica | Línea HBP o línea HPN |
| Ablandar y extender caucho oscuro, como polibutadieno (BR) y estireno-butadieno (SBR), o formular tinta gráfica | Aromática | Línea HBA |
| Aceite mineral sin aditivos para compresor de aire alternativo con baja temperatura de descarga, cuando el fabricante del compresor indica ese tipo de aceite (no para compresores de refrigeración) | Nafténica altamente refinada | Grados de compresor de la línea HBN |
En caucho, la elección también depende del polímero y del color de la pieza. En esos casos, el Equipo Técnico Kelpen Oil confirma el grado antes del primer lote.
¿Qué es un aceite parafínico?
El aceite parafínico es el aceite base mineral en el que predominan las parafinas: moléculas de carbono e hidrógeno en cadena abierta, recta o ramificada, solo con enlaces simples. Esta estructura le da al parafínico el índice de viscosidad más alto de las tres familias y la mejor resistencia a la oxidación. La oxidación es la reacción del aceite con el oxígeno del aire: oscurece el aceite, aumenta su acidez y forma lodo (depósito oscuro y pegajoso que tapa filtros y los conductos de aceite de la máquina).
El índice de viscosidad (IV) es el número que indica cuánto baja la viscosidad cuando el aceite se calienta; se calcula a partir de la viscosidad a 40 °C y a 100 °C (ASTM D2270). Cuanto mayor es el IV, menos se adelgaza el aceite con el calor. La clasificación de la API (API 1509) exige un IV de 80 a 120 en los Grupos I y II, donde están las bases parafínicas refinadas con solvente y las hidrotratadas; el Grupo III, también parafínico, tiene un IV de 120 o más.
El punto débil es el frío. Las cadenas rectas se alinean y cristalizan como cera cuando baja la temperatura. Por eso la refinería hace el desparafinado, que retira parte de esa cera; aun así, el punto de fluidez de una base parafínica de Grupo I suele quedar entre -9 °C y -18 °C, según la viscosidad y el desparafinado.
Para qué sirve el aceite parafínico: es la base de lubricantes industriales y automotrices, grasas, aceites textiles, protectores contra corrosión, pinturas y plastificantes y extensores de caucho. En Kelpen Oil, la familia incluye la línea HBP, de primer refino, y la línea HBP-I, también de primer refino y producida por hidrotratamiento, que corresponde al aceite base Grupo II.
El aceite parafínico industrial también es distinto de dos productos de nombre parecido. La parafina sólida de las velas es la cera que se separa en el desparafinado. El aceite mineral de farmacia es un aceite mineral blanco, refinado hasta perder color y olor, con exigencias sanitarias propias.
¿Qué es un aceite nafténico?
El aceite nafténico es el aceite base mineral en el que predominan los naftenos: moléculas de carbono cerradas en anillo, también solo con enlaces simples. El anillo casi no forma cera, así que el nafténico fluye a temperaturas muy bajas sin pasar por desparafinado: las bases nafténicas de baja viscosidad llegan a un punto de fluidez por debajo de -50 °C.
A cambio, la viscosidad del nafténico varía más con la temperatura, y su IV suele quedar por debajo de 80. Por eso la clasificación API pone la base nafténica en el Grupo V, el de las bases que no entran en los Grupos I a IV. A igual viscosidad, el nafténico también es más denso que el parafínico.
Su ventaja es la solvencia. El nafténico disuelve mejor aditivos, resinas y emulsionantes y forma una emulsión más estable, la mezcla lechosa de aceite en agua del fluido de corte para mecanizado de tipo soluble. La línea HBN de Kelpen Oil sirve para lubricantes de baja temperatura, fluidos de corte solubles, adhesivos, pinturas a base de aceite, suavizantes de cuero y plastificantes de caucho de color claro.
El nafténico también es la base más usada en el aceite aislante de transformador y la base del aceite mineral para compresores de refrigeración, porque sigue fluido en frío sin aditivo depresor del punto de fluidez. La refrigeración pide un producto propio, formulado para trabajar junto con el gas refrigerante; los grados de compresor de la línea HBN son para compresores de aire.
¿Para qué sirve el aceite aromático en la industria?
En la industria, el aceite aromático sirve sobre todo como extensor y plastificante de caucho oscuro: entra en el compuesto para ablandar el caucho, ayudar a mezclar las cargas (negro de humo, sílice) y aumentar el volumen del compuesto, de ahí el nombre extensor. Es el aceite base mineral rico en anillos aromáticos, anillos de seis carbonos con dobles enlaces alternados. No tiene relación con el aceite aromático de difusor y aromaterapia, que es un aceite esencial de plantas.
El aromático es la familia de mayor solvencia, de IV más bajo y de color más oscuro. Por eso rara vez entra en un lubricante y aparece donde el color no importa: piezas de caucho oscuro y tinta gráfica. La línea HBA de Kelpen Oil es un aceite mineral aromático derivado del residuo del petróleo, indicado para caucho oscuro, como polibutadieno (BR) y estireno-butadieno (SBR), y para componentes de tintas gráficas.
Los aceites aromáticos pueden contener hidrocarburos aromáticos policíclicos (moléculas de varios anillos unidos), que tienen límites en algunos mercados. En la Unión Europea, el aceite extensor usado en neumáticos se rige por REACH, el reglamento europeo de sustancias químicas (anexo XVII, entrada 50). Si la pieza se exporta, confirme con el Equipo Técnico lo que exige su cliente antes de elegir la base.
¿Por qué la forma de la molécula cambia la solvencia y el índice de viscosidad?
Porque cada estructura reacciona de una manera al calor, al frío y a las demás moléculas del producto. La secuencia es esta:
Cadena abierta y flexible (parafínico): la resistencia al flujo de las cadenas largas cambia poco con la temperatura, lo que lleva a un IV alto. La molécula no tiene doble enlace ni anillo aromático, los puntos que el oxígeno ataca primero, lo que lleva a una vida más larga en servicio caliente.
Cadena recta en frío (parafínico): las moléculas se alinean lado a lado y forman cristales de cera, lo que lleva a un punto de fluidez alto cuando la base no pasa por desparafinado.
Anillo saturado (nafténico): el anillo es compacto y rígido y no encaja en un cristal, lo que lleva a fluir en frío; la misma rigidez hace que la viscosidad suba mucho en frío y baje mucho con el calor, lo que lleva a un IV menor. En la práctica, la base nafténica lleva más anillo aromático y más azufre que una parafínica hidrotratada, y el anillo tiene carbonos que se oxidan con más facilidad que la cadena recta, lo que lleva a una resistencia a la oxidación intermedia.
Anillo aromático: los dobles enlaces forman una nube de electrones compartida por todo el anillo, fácil de deformar, que atrae aditivos, resinas y cadenas de caucho, lo que lleva a la mayor solvencia. Los enlaces vecinos al anillo se oxidan con más facilidad, lo que lleva a oscurecerse y formar lodo cuando el aceite trabaja caliente.
| Propiedad | Parafínico | Nafténico | Aromático |
|---|---|---|---|
| Estructura que le da el nombre | Cadena abierta | Anillo saturado | Anillo con dobles enlaces |
| Índice de viscosidad | Alto (80 a 120 en los Grupos I y II) | En general por debajo de 80 | El más bajo |
| Comportamiento en frío (punto de fluidez) | Forma cera; en general de -9 °C a -18 °C después del desparafinado | Fluye sin cera; por debajo de -50 °C en las bases livianas | Punto de fluidez alto en los grados para caucho: se espesan en frío por la viscosidad, no por cera |
| Solvencia (punto de anilina) | La menor (90 a 130 °C o más) | Intermedia (70 a 100 °C) | La mayor (20 a 40 °C en los aceites muy aromáticos) |
| Resistencia a la oxidación | La mayor | Intermedia | La menor |
| Densidad a igual viscosidad | La menor | Mayor | La mayor |
| Uso típico | Lubricante, grasa, aceite textil, plastificante y extensor de caucho | Fluido de corte soluble, frío, caucho claro, aceite aislante | Extensor de caucho oscuro, tinta gráfica |
Cómo se nota en su planta: una base parafínica donde manda el frío se nota como aceite turbio o espeso en el tanque en una mañana fría y cera en el filtro. Una base de baja solvencia se nota como aditivo que no se disuelve y deja depósito en el fondo del tanque de mezcla, o como fluido de corte soluble con crema separada en la superficie de la emulsión. Una base nafténica o aromática en un equipo que trabaja caliente durante mucho tiempo puede oscurecerse y formar lodo antes de tiempo. En el caucho, el aceite incompatible con el polímero migra a la superficie de la pieza, que queda aceitosa.
Figura 1. Tramo representativo de la molécula de cada familia y la misma resina en tres bases: en el parafínico queda agrupada en el fondo, en el nafténico se disuelve en parte y en el aromático se dispersa por todo el aceite. Abajo, el índice de viscosidad de cada familia y el rango de punto de anilina publicado para cada una: 90 a 130 °C o más en el parafínico, 70 a 100 °C en el nafténico y 20 a 40 °C en los aceites muy aromáticos.
¿Qué es el punto de anilina?
El punto de anilina es la temperatura más baja a la que volúmenes iguales de aceite y de anilina (un solvente aromático de laboratorio) se mezclan por completo y forman una sola fase (ASTM D611). Cuanto más bajo es el punto de anilina, más se parece el aceite a la anilina y más solvente es.
Los rangos publicados para cada familia son: aceites muy aromáticos, de 20 °C a 40 °C; bases nafténicas, de 70 °C a 100 °C, según el refino y la viscosidad; parafínicas de Grupo I, de 90 °C a 110 °C; y parafínicas hidrotratadas de los Grupos II y III, de 100 °C a 130 °C o más. En conjunto, las parafínicas van de unos 90 °C hacia arriba, hasta 130 °C o más. Dentro de una misma familia el número sube con la viscosidad, así que compare siempre bases de viscosidad parecida. El punto de anilina también anticipa el efecto del aceite sobre el caucho: cuanto más bajo, más tiende el aceite a hinchar sellos y mangueras de caucho (elastómero).
¿Cómo saber si un aceite base es parafínico o nafténico?
Por su composición de carbono, medida en laboratorio. El ensayo calcula qué parte de los carbonos de la base está en cadena parafínica (CP), en anillo nafténico (CN) y en anillo aromático (CA), a partir del índice de refracción (cuánto se desvía la luz al atravesar el aceite), la densidad y la viscosidad (ASTM D2140 y ASTM D3238). Ningún aceite mineral es puro: incluso en una base nafténica o aromática la cadena parafínica puede ser la mayor parte. Por eso la lectura compara los contenidos con los de una base parafínica. Un CN mucho más alto indica base nafténica; un CA mucho más alto indica base aromática. La constante viscosidad-gravedad (ASTM D2501), un número calculado a partir de la densidad y la viscosidad que sube del parafínico al aromático, confirma la lectura.
Nuestro laboratorio propio en Arujá (SP) hace este cálculo con el índice de refracción medido en el refractómetro Abbemat 350 y con la densidad y la viscosidad medidas en el viscosímetro SVM 4001, y mide el punto de anilina en un equipo automático Tanaka. El Equipo Técnico usa estos ensayos del laboratorio de lubricantes para caracterizar cada base. Kelpen Oil, fabricante brasileño de lubricantes desde 1999, suministra bases parafínicas (HBP y HBP-I), nafténicas (HBN), aromáticas (HBA) y una mezcla de parafínico y nafténico (HPN).
Al cambiar de proveedor de aceite base, compare la composición de carbono y el punto de anilina, además de la viscosidad. Dos bases vendidas como parafínicas, del mismo grado, pueden disolver el mismo aditivo de forma distinta y cambiar la estabilidad de la formulación.
| Qué medimos | Qué revela | Norma |
|---|---|---|
| Composición de carbono (CA, CN y CP, en %) | La familia de la base: cuánto es aromático, nafténico y parafínico | ASTM D2140 y ASTM D3238 |
| Punto de anilina (°C) | Solvencia y tendencia a hinchar el caucho de los sellos (elastómero) | ASTM D611 |
| Índice de viscosidad | Cuánto baja la viscosidad con el calor | NBR 14358, con viscosidad a 40 °C y 100 °C por ASTM D7042 |
| Punto de fluidez (°C) | Presencia de cera y desempeño en frío | NBR 11349 |
| Densidad (g/mL) | El nafténico y el aromático son más densos a igual viscosidad | Medida en el viscosímetro SVM 4001, junto con la viscosidad |
| Color ASTM (escala de 0,5 a 8, del más claro al más oscuro) | Grado de refino y presencia de aromáticos | NBR 14483 |
| Azufre (%) | Grado de refino: más azufre indica una base menos refinada | ASTM D6481 (fluorescencia de rayos X) |
Preguntas frecuentes
¿El aceite mineral es polar o apolar? Apolar. Las tres familias son hidrocarburos, por eso no se mezclan con el agua. El aromático es el más polarizable: la nube de electrones del anillo se deforma con facilidad, y eso es lo que le permite disolver resinas y aditivos que el parafínico no disuelve.
¿El aceite mineral es un hidrocarburo aromático? En parte. Todo aceite mineral mezcla hidrocarburos parafínicos, nafténicos y aromáticos, y el refino decide cuánto aromático queda. El hidrotratamiento reduce los aromáticos, por eso una base de Grupo II tiene mucho menos aromático que una de Grupo I, y la base aromática es la que conserva la mayor parte.
¿Para qué sirve el aceite nafténico en transformadores? El aceite aislante nafténico sigue fluido a temperaturas más bajas sin aditivos, por eso es la base más usada en transformadores y en equipos de maniobra (interruptores y seccionadores que abren y cierran el circuito). También existe aceite aislante parafínico. El tipo a usar lo define la especificación del equipo; en Brasil, la Agencia Nacional del Petróleo (ANP) los llama tipo A (nafténico) y tipo B (parafínico) en la Resolución n.º 900/2022.
¿El aceite parafínico de uso agrícola es lo mismo que el aceite base? No. El aceite parafínico que se vende como insecticida o como coadyuvante agrícola (producto que se mezcla con el caldo de pulverización para mejorar la acción del fitosanitario) es un producto formulado y registrado ante la autoridad agrícola para ese uso. El aceite base parafínico es materia prima: el HBP-B, aceite parafínico de color claro de Kelpen Oil, está indicado como materia prima para fabricantes de agroquímicos y productos agrícolas. El aceite base no se aplica directamente en el cultivo.
Glosario
Aceite base: materia prima que forma la mayor parte de un lubricante, antes de los aditivos.
CA, CN y CP: porcentaje de los carbonos de la base en anillo aromático, en anillo nafténico y en cadena parafínica.
Índice de viscosidad (IV): número que indica cuánto baja la viscosidad con el calor; cuanto mayor, menos se adelgaza el aceite.
Punto de fluidez: temperatura más baja a la que el aceite todavía fluye.
Punto de anilina: temperatura a la que el aceite se mezcla por completo con la anilina; cuanto más bajo, más solvente es el aceite.
Solvencia: capacidad del aceite de disolver aditivos, resinas y polímeros.
Desparafinado: etapa del refino que retira la cera de la base parafínica para que fluya en frío.
Hidrotratamiento: tratamiento con hidrógeno a presión que elimina azufre, nitrógeno y aromáticos de la base.
Hable con el Equipo Técnico
El Equipo Técnico Kelpen Oil evalúa la aplicación, la viscosidad, la temperatura de trabajo, el aditivo o polímero que hay que disolver y la exigencia de su cliente, y confirma el aceite base adecuado. Si ya usa una base y quiere comprobar lo que recibe, el laboratorio de Arujá (SP) hace el análisis del aceite que ya usa, como servicio pago. Guarde este artículo o envíelo a quien compra aceite base o formula lubricantes en su empresa.
