La diferencia está en el aceite base, el líquido que forma casi todo el lubricante: el mineral viene del refinado del petróleo, con moléculas de muchas formas, y el sintético se hace con moléculas armadas o transformadas para ser más parecidas. Por eso el sintético más común se evapora menos, fluye mejor en frío y dura más con el calor. El semisintético mezcla los dos y, en Brasil, exige al menos 10% de sintético, según la regla de la Agencia Nacional del Petróleo (ANP).
¿De qué está hecho un aceite lubricante?
De dos partes: el aceite base, que es casi todo el volumen, y los aditivos, que son la parte menor.
Piense en un pastel. El aceite base es la masa; los aditivos son la levadura y el condimento, que entran en poca cantidad y cambian el resultado.
Un aditivo es un producto químico, en dosis pequeña, que le da al aceite una cualidad que no tendría solo, o refuerza una que ya tiene, como proteger las piezas contra el desgaste y el óxido. Cómo se produce cada base está en la guía sobre qué son los aceites base.
Mineral, sintético y semisintético son nombres que hablan solo de la base. Los aditivos existen en los tres, y el mismo nombre en la etiqueta no garantiza el mismo paquete de aditivos.
Una palabra va a aparecer mucho: viscosidad, cuánto se resiste el aceite a fluir, su "espesor". La miel tiene viscosidad alta; el agua, baja.
Ahora, las bases, empezando por la más antigua y más común, la mineral.
¿Qué es el aceite mineral?
Es el lubricante hecho con aceite base sacado del petróleo.
Imagine un muro de piedras de río. Cada piedra tiene un tamaño y una resistencia, y, cuando el tiempo aprieta, las más débiles ceden primero. La base mineral es así por dentro.
El petróleo es una mezcla de miles de moléculas, casi todas hechas de carbono e hidrógeno: los hidrocarburos. La refinería separa la parte pesada, que se vuelve aceite base, y la limpia: quita parte de los aromáticos (con solvente, en el refinado más simple) y parte de la cera (el desparafinado).
Aun limpia, esa parte sigue con moléculas de tres formas, las familias explicadas en el texto sobre aceite parafínico, nafténico y aromático:
Parafínicas: cadenas de carbono, rectas o ramificadas. Las rectas y largas forman cera en frío.
Nafténicas: anillos de carbono solo con enlaces simples, que son estables.
Aromáticas: anillos con dobles enlaces alternados, como el del benceno; los de varios anillos, y los que tienen una cadena unida al anillo, son los que reaccionan con más facilidad.
Junto con ellas quedan compuestos de azufre y de nitrógeno, en una cantidad que depende del refinado.
Cuanto más limpia la refinería, más moléculas saturadas queda en el aceite, que tienen todo el hidrógeno que les cabe. Se estropean más despacio con el calor y dejan menos suciedad. Y el aceite queda con menos aromáticos y menos azufre.
Los aceites base se dividen en cinco grupos según la clasificación del American Petroleum Institute (API), la asociación de la industria petrolera de Estados Unidos. Esa limpieza es la que separa el Grupo I del Grupo II.
El Grupo II pasa por un tratamiento con hidrógeno a presión (hidrorrefinado o hidrocraqueo), que quita casi todos los aromáticos y el azufre; la diferencia está en el texto sobre el aceite base Grupo 2.
Para quien necesita el número: según la API 1509 (Anexo E), el Grupo I tiene menos de 90% de saturados o más de 0,03% de azufre; el Grupo II tiene 90% o más de saturados y 0,03% o menos de azufre. Los dos quedan en el rango de índice de viscosidad de 80 a menos de 120, un número que se explica más adelante.
La Resolución ANP 804/2019, art. 4, inciso X (la norma del regulador brasileño que define los tipos de lubricante), usa los mismos números y cuenta como minerales los Grupos I y II y las bases nafténicas (de moléculas en anillo, sin aromáticos), entre otras. Los grupos vuelven más abajo, en la parte del sintético.
Y el sintético, ¿cómo es por dentro?
¿Qué es el aceite lubricante sintético?
Es el lubricante hecho solo con bases sintéticas, de moléculas armadas en un reactor o transformadas hasta quedar más parecidas entre sí que las del mineral.
Si la base mineral es el muro de piedras de río, la sintética es el muro de ladrillos de fábrica, con piezas mucho más parecidas.
Un ejemplo es la PAO (polialfaolefina), el Grupo IV. La petroquímica junta moléculas pequeñas e iguales en un reactor hasta llegar al tamaño que quiere. Sale una base hecha casi solo de carbono e hidrógeno, como el mineral, pero sin aromáticos, sin azufre y sin cera.
La ANP llama sintéticos al Grupo IV de la API, que es la PAO, y a otras bases hechas en reactor, como los ésteres. También cuenta como sintético el Grupo III, que viene del petróleo; esa trampa aparece más abajo.
Figura 1. Por dentro de las dos bases: la mineral reúne cadenas cortas y largas, rectas y ramificadas, anillos y compuestos de azufre; la sintética de PAO tiene moléculas ramificadas mucho más parecidas entre sí.
Hay otras bases sintéticas, como los ésteres (hechos de un ácido y un alcohol) y los poliglicoles, o PAG, usadas en servicios especiales. Vuelven más adelante, solo en lo que importa para la elección.
La trampa de la etiqueta. El Grupo III nace, casi siempre, del petróleo, como el mineral. Pero pasa por un tratamiento con hidrógeno a presión alta, más severo que el del Grupo II: el hidrocraqueo con isomerización, que rompe las moléculas y reordena las cadenas rectas en ramificadas.
Sale, como el Grupo II, casi todo de moléculas saturadas y con poco azufre. Lo que cambia es la forma: cadenas ramificadas, con pocos anillos, que hacen que la viscosidad cambie menos con la temperatura. Eso es lo que lo saca del Grupo II. La ANP lo cuenta entre los sintéticos, y el mercado lo vende como sintético.
Resultado: dos aceites con "sintético" en la etiqueta pueden tener base de Grupo III o de PAO. Pregúntele al proveedor cuál es.
Para quien necesita el número: las bases sintéticas están en la Resolución ANP 804/2019, art. 4, inciso XI, y la composición de los grupos, en el inciso IX. Según la API 1509 (Anexo E), el Grupo III tiene 90% o más de saturados, 0,03% o menos de azufre e índice de viscosidad de 120 o más; el Grupo V se define por exclusión, sin lista de nombres.
En la lista de la ANP (inciso IX), el nafténico y el mineral blanco (aceite muy refinado, casi solo saturados, sin color ni olor) aparecen en el Grupo V, el de las demás bases. El nafténico va allí, en general, por tener índice de viscosidad por debajo de 80.
Grupo y naturaleza son dos listas distintas: el grupo dice de qué está hecha la base, y la naturaleza dice si el lubricante es mineral, semisintético o sintético.
Con las dos bases presentadas, es fácil entender la mezcla de ambas.
¿Qué es el aceite semisintético?
Es el lubricante que junta base mineral y base sintética, con al menos 10% de sintético, contado por peso.
Piense en el café con leche, donde el café es el sintético y la leche es el mineral. ¿Cuánto café debe tener la taza para llamarse café con leche? En el lubricante, la ANP puso esa línea.
La Resolución ANP 804/2019 separa los lubricantes en tres naturalezas:
Mineral: casi todo de base mineral, con menos de 10% de sintético.
Semisintético: mineral y sintético juntos, con 10% o más de sintético.
Sintético: ninguna base además de las sintéticas.
La cuenta se hace por peso (en masa), no por volumen.
Figura 2. Dónde empieza el semisintético: con 10% de base sintética en masa el aceite ya lleva ese nombre, y con 60% sigue llevándolo; solo con 100% es sintético, y la regla de la ANP fija únicamente el piso.
Un semisintético con 10% de sintético y otro con 60% llevan el mismo nombre, y ninguno de los dos está obligado a decir cuánto tiene.
La trampa del Grupo III vuelve aquí. Como la ANP lo cuenta como sintético, un semisintético puede estar hecho solo con bases que vinieron del petróleo.
Para comparar dos semisintéticos, pregunte al proveedor de qué bases está hecho cada uno y para qué uso se indica. La comparación se hace por el uso, no por el nombre.
Para quien necesita el número: las tres naturalezas están en la Resolución ANP 804/2019, art. 4, incisos VI a VIII. La Resolución ANP 941/2023 trata de la autorización del productor y no cambia esas definiciones.
Falta la pregunta de fondo: ¿por qué la base sintética hace que el aceite aguante más?
¿Por qué el sintético aguanta más calor y frío?
Porque, en la base mineral, algunos tipos de molécula son el punto débil, y el calor y el frío encuentran ese punto primero.
Es como la cadena, que se rompe por el eslabón más débil. Estos son los eslabones débiles de la base mineral:
Las moléculas más cortas y livianas se evaporan primero cuando el aceite se calienta, la llamada volatilidad. Eso lleva a reponer aceite con más frecuencia y a un aceite que se espesa con el tiempo, porque queda la parte pesada.
Los aromáticos de varios anillos y los compuestos de nitrógeno están entre los primeros en reaccionar con el oxígeno del aire, la oxidación. Eso lleva a ácidos, a lodo (depósito pastoso que tapa los filtros) y a barniz (película dura y oscura en las piezas).
En frío, las cadenas parafínicas largas y rectas se juntan en cristales de cera, lo que lleva al aceite a espesarse y dejar de fluir. La temperatura más baja a la que todavía fluye es el punto de fluidez.
Los anillos aromáticos y nafténicos cambian más de viscosidad con la temperatura que las cadenas parafínicas, lo que lleva a un índice de viscosidad más bajo. Ese índice dice cuánto cambia la viscosidad cuando la temperatura sube o baja: cuanto mayor, menos se adelgaza el aceite con el calor y menos se espesa con el frío.
Con la misma viscosidad, la PAO tiene moléculas de tamaño más parecido, con casi ninguna molécula mucho más corta que las otras, y no tiene aromáticos, azufre ni cera. Por eso se evapora menos, fluye en frío y tiene índice de viscosidad alto.
En la oxidación, la ventaja aparece en el aceite ya con los aditivos, el aceite terminado y listo para usar. Con el antioxidante correcto, el aditivo que retrasa la oxidación, el aceite de base PAO dura más con el calor que el de base mineral.
Para comparar de forma justa, los dos aceites deben tener el mismo grado, el mismo rango de viscosidad a 40 °C; así los compara la Figura 5.
Figura 3. Con el aceite calentándose, en la base mineral las moléculas cortas se evaporan primero y los aromáticos se oxidan primero, mientras que el anillo nafténico resiste más que el aromático; en la base de PAO, de moléculas más parecidas, el aceite se evapora menos y, con el antioxidante correcto, se oxida más despacio.
Figura 4. En frío, las cadenas largas y rectas de la base mineral se juntan en cera y el aceite deja de fluir, que es el punto de fluidez; en la PAO, sin cera, el aceite sigue fluyendo.
Figura 5. Dos aceites del mismo grado quedan cerca del mismo valor de viscosidad a 40 °C; lejos de esa temperatura, el mineral se espesa más en frío y se adelgaza más con el calor que el sintético.
El Grupo III queda entre los dos: bastante mejor que los Grupos I y II en evaporación y en índice de viscosidad, por debajo de la PAO en el frío más severo.
Cómo aparece esto en su fábrica: reposición de aceite por encima de lo normal en el equipo que trabaja caliente, aceite que se oscurece antes del plazo, barniz en válvulas y filtro que se satura temprano. En el análisis del aceite, la acidez sube rápido; en frío, la bomba o el compresor tarda en arrancar.
Para quien necesita el número: por la regla práctica derivada de la ley de Arrhenius, que es solo aproximada, en el aceite mineral por encima de unos 60 °C cada 10 °C más reduce más o menos a la mitad la vida del aceite por la oxidación. El motivo es que la velocidad de la reacción se duplica.
La volatilidad se mide por el método Noack (ASTM D5800, NBR 14157); el punto de fluidez, por la NBR 11349 (ASTM D97); y el índice de viscosidad, por la NBR 14358 (ASTM D2270), calculado a partir de las viscosidades a 40 °C y a 100 °C.
Entonces, ¿el sintético siempre es mejor? La respuesta depende de la máquina.
¿Cuándo compensa el aceite sintético en la industria?
Compensa cuando baja el costo por hora de máquina. Eso depende de la temperatura, del intervalo entre cambios y del costo de parar la máquina, más que del precio del litro.
Piense en el neumático de carretera y en el de carrera. El de carrera es mejor, pero solo se paga en la pista.
El sintético suele pagarse cuando existe al menos una de estas condiciones:
el aceite trabaja caliente y el mineral se oxida antes del plazo, con la acidez subiendo temprano en el análisis;
el cambio exige una parada cara, grúa o acceso difícil, como en el reductor en lo alto de una turbina eólica;
la máquina arranca con frío severo, como en una cámara frigorífica, y el mineral tarda en llegar a las piezas;
el mantenimiento puede aprovechar el intervalo más largo entre cambios (si el cambio sigue en el calendario de siempre, la ganancia del sintético se pierde).
Un ejemplo: en el compresor de tornillo que funciona todo el día, el aceite sintético de PAO suele permitir cambios más espaciados que un mineral. Son menos cambios, menos paradas y menos aceite para descartar, siempre que el análisis del aceite lo confirme.
El sintético no compensa en la máquina que trabaja a temperatura y carga normales, con cambio rápido y barato. Ahí el mineral bien refinado cumple bien y cuesta menos. Y ninguna base corrige un grado de viscosidad equivocado, agua en el aceite o un filtro vencido.
La línea Compstar, de Kelpen Oil, tiene opciones mineral, semisintética y sintética para compresor. La elección completa está en la guía de qué aceite usar en un compresor de aire; la del reductor, en qué aceite usar en un reductor industrial.
El sintético también tiene límites:
La PAO disuelve poco aditivo y, sola, encoge ciertos cauchos de sellado. Por eso la fórmula lleva un poco de éster (otra base sintética) o de un aditivo que hincha el sello en la medida justa.
Algunos ésteres reaccionan con el agua y se descomponen en ácido y alcohol, la hidrólisis, cuando el sistema tiene humedad.
Con eso, se puede armar la elección máquina por máquina.
¿Cuál es el mejor aceite: sintético, semisintético o mineral?
El mejor es el que cubre la temperatura, el intervalo de cambio y el costo de parada de la máquina. Pagar por una resistencia que la máquina no usa es un costo sin retorno.
| Si en su fábrica… | Use | Por qué |
|---|---|---|
| Reductor o compresor a temperatura y carga normales, con cambio fácil y barato | Mineral: la línea Turan EP en el reductor (EP viene de extrema presión, la carga alta sobre los dientes del engranaje); en el compresor, la línea Compstar tiene opción mineral, y el Equipo Técnico orienta | Hace el trabajo al menor precio por litro |
| Compresor de aire algo más caliente de lo normal, sin justificar el sintético | Semisintético de la línea Compstar; hable con el Equipo Técnico | Para cuando el mineral ya no alcanza y el sintético todavía no se paga |
| Compresor de aire de tornillo que trabaja caliente, donde cada parada pesa | Sintético Compstar S 46, de base PAO | Base que aguanta el calor del tornillo; el análisis del aceite dice hasta cuándo |
| Reductor con carga alta y parada cara (turbina eólica, extrusora de plástico, papel, acero, cemento) | Sintético de la línea Turan S, de base 100% sintética (Grupos IV y V) | Resiste la oxidación |
| Formulación de lubricante | Aceite base Grupo III de la línea HBP-S, que Kelpen Oil distribuye | El Grupo III une índice de viscosidad alto y baja evaporación |
| Motor de auto, moto o camión | Lo que pide el manual: el grado SAE (la escala de viscosidad del aceite de motor, como 5W30) y el nivel de desempeño (la clasificación de calidad del aceite de motor, como la de la ACEA, la asociación de los fabricantes europeos de automóviles) | El motor fue diseñado para ese aceite; la naturaleza viene en la etiqueta |
¿Y si la máquina ya tiene mineral y usted quiere pasar al sintético, o completar con lo que tiene a mano?
¿Se puede mezclar aceite sintético con mineral?
Depende de cuál sintético.
La PAO y el mineral son de la misma química, los dos hechos solo de carbono e hidrógeno (hidrocarburos), y en general se mezclan sin separarse. La mezcla, sin embargo, diluye la resistencia que se pagó en el sintético, y los aditivos de los dos aceites pueden no combinar.
Con el PAG común es diferente: en general no se mezcla con el mineral ni con la PAO, y el cambio pide un procedimiento propio.
Los ésteres y la PAO pura pueden afectar ciertos cauchos de sellado: el éster tiende a hinchar el caucho, y la PAO pura, a encogerlo, según el tipo de caucho. Por eso la formulación equilibra las bases. En caso de duda, hable con el Equipo Técnico.
La regla práctica es simple. Al cambiar de uno a otro, drene, limpie y ponga la carga nueva; la línea Turan S pide eso al sustituir un aceite mineral. En el día a día, complete el nivel siempre con el mismo producto que está en la máquina.
¿Cómo saber si el aceite es sintético o mineral?
Por la etiqueta, por el proveedor y, cuando la duda es seria, por el laboratorio:
Etiqueta: según la regla actual, los lubricantes que necesitan registro del producto en la ANP, como los de motor, indican la naturaleza en la etiqueta.
Proveedor: el aceite industrial común queda fuera de ese registro. Pregunte de qué base está hecho: mineral de Grupo I o II, Grupo III (que la ANP cuenta como sintético) u otra base sintética.
Laboratorio: un conjunto de ensayos da fuertes indicios de la familia de la base, y la confirmación viene del proveedor.
Nosotros, en Kelpen Oil, somos referencia en la distribución de aceites base desde 1999. Distribuimos bases del Grupo II (línea HBP-I) y del Grupo III (línea HBP-S) para quien formula, en la categoría de aceites base para productores de lubricantes.
También formulamos lubricantes terminados en las tres naturalezas.
En nuestro laboratorio propio en Arujá (SP), la diferencia entre las bases aparece en los ensayos de la tabla de abajo; el papel de cada ensayo está en el texto sobre el laboratorio de lubricantes. Ninguno de esos ensayos, por sí solo, separa un Grupo III bien tratado de una PAO.
En el aceite en uso, seguir la acidez y la viscosidad a lo largo del tiempo muestra si el sintético está durando lo que debía.
Para quien necesita el número:
| Qué medimos | Qué revela | Norma |
|---|---|---|
| Índice de viscosidad, calculado a partir de las viscosidades a 40 °C y a 100 °C (viscosímetro SVM 4001) | Cuánto cambia el aceite con la temperatura; en la base pura, el Grupo III empieza en 120 (el aditivo mejorador del índice de viscosidad sube ese número en el aceite terminado) | NBR 14358 |
| Espectro de infrarrojo (FTIR) | La firma química: separa las bases con oxígeno (éster, poliglicol) de las bases de hidrocarburo | Sin norma única |
| Carbono aromático, nafténico y parafínico en base mineral (índice de refracción en el refractómetro Abbemat 350, con densidad y viscosidad) | Cuánto de la base es anillo y cuánto es cadena | ASTM D2140 y D3238 |
| Punto de fluidez | En la base pura, delata la cera; en el aceite terminado, el aditivo que mejora el escurrimiento cambia el resultado | NBR 11349 |
Preguntas frecuentes
¿El aceite 20W50 es sintético o mineral? El grado SAE, como 20W50 o 15W40, dice la viscosidad del aceite de motor en frío y en caliente, y el mismo grado puede venderse mineral, semisintético o sintético. La naturaleza viene en la etiqueta, que la regla actual de la ANP exige en el aceite de motor.
¿Cuál es el mejor aceite para motor, sintético o mineral? El que pide el manual: el grado SAE y el nivel de desempeño, la clasificación de calidad del aceite de motor, como la de la ACEA. Un sintético que cumple el grado y el nivel pedidos puede sustituir al mineral; al revés solo vale si el mineral cumple el mismo grado y el mismo nivel.
¿El aceite sintético es más fino que el mineral? Con el mismo grado, los dos quedan en el mismo rango de viscosidad a 40 °C, porque el grado ISO VG, el espesor del aceite industrial medido a 40 °C, vale igual para los dos. Un ISO VG 68 queda entre 61,2 y 74,8 cSt (centistokes, la unidad de viscosidad), mineral o sintético (ISO 3448). La diferencia aparece lejos de los 40 °C, como en la Figura 5: en frío el sintético se espesa menos, y en caliente se adelgaza menos.
¿El aceite sintético viene del petróleo? En buena parte, sí. La PAO se hace de 1-deceno, que la petroquímica produce a partir del etileno, sacado del petróleo o del gas natural; el Grupo III sale del refinado del petróleo o, en algunos casos, del gas natural. Lo que cambia es el proceso, que deja las moléculas más parecidas. En cambio, algunos ésteres usan materia prima vegetal.
Glosario
Viscosidad: cuánto se resiste el aceite a fluir; la miel tiene viscosidad alta, el agua, baja.
Grupos de la API: la división de los aceites base en cinco grupos (I a V) por composición; la ANP cuenta el Grupo III como sintético.
PAO (polialfaolefina): base sintética del Grupo IV, hecha en reactor por la unión de moléculas pequeñas e iguales.
Índice de viscosidad: cuánto cambia la viscosidad con la temperatura; cuanto mayor, menos se adelgaza el aceite con el calor y menos se espesa con el frío.
Oxidación: reacción del aceite con el oxígeno del aire, que forma ácidos, lodo y barniz y se acelera con el calor.
Hable con el Equipo Técnico
El Equipo Técnico Kelpen Oil mira la temperatura real del aceite, el intervalo de cambio que usted practica, el costo de parada, los sellos de la máquina y el historial de análisis, e indica la naturaleza correcta, mineral, semisintético o sintético. Si el aceite ya está en uso, el laboratorio de Arujá (SP) hace el análisis del aceite en uso, como servicio de pago.
Antes de pagar por el sintético, anote la temperatura del aceite, cuánto cuesta una parada y cada cuánto tiempo cambia el aceite hoy. Guarde este artículo o envíelo a quien compra lubricantes en su empresa.
