Los solventes orgánicos son la base de cualquier EC, y reducirlos es la razón principal por la que un fabricante de agroquímicos evalúa pasar ese producto a una EW. Pasar de EC a EW cambia más que el solvente: toca el sistema emulsionante, suma coformulantes y exige un proceso distinto.
El artículo es para jefes de I+D y formuladores que tienen un EC en portafolio y evalúan migrarlo a base agua por seguridad, manejo o exigencias de sus clientes. Es parte de nuestra guía de formulación de agroquímicos, donde están las seis siglas más comunes y sus coformulantes.
Por qué la industria busca reducir los solventes en sus formulaciones
La presión llega por tres frentes. En planta y en bodega, un producto con mucho solvente suma inflamabilidad, olor y exigencias de almacenamiento. En campo, el operario que mide y mezcla el producto queda expuesto a esos vapores.
El tercer frente es comercial. Algunos clientes, sobre todo los que venden a mercados de exportación, piden formulaciones con menos solvente o con solventes de otro perfil, y algunos solventes clásicos tienen hoy más restricciones de etiquetado en ciertos mercados.
Ninguna de esas presiones convierte a cualquier EC en candidato. Una EW es más difícil de estabilizar, cuesta más desarrollarla y no todos los activos la toleran.
Datos clave
En un EC el activo va disuelto en un solvente orgánico con emulsionantes, y la emulsión se forma al diluir en el tanque.
En una EW la emulsión ya viene formada en el envase: gotas finas de la fase oleosa dispersas en agua, con mucho menos solvente.
Una EW necesita, además de emulsionantes, espesante, anticongelante, conservante y antiespumante, y un equipo de alta cizalla para formar la emulsión.
Los candidatos más claros son activos líquidos o de bajo punto de fusión, estables en agua y poco solubles en ella.
La migración se valida con almacenamiento acelerado, prueba a baja temperatura y estabilidad de la emulsión al diluir antes de escalar.
¿Qué son los solventes orgánicos y qué papel cumplen en un EC?
Los solventes orgánicos son líquidos de base carbono que disuelven sustancias que el agua no disuelve, como la mayoría de los activos que se formulan en EC. En agroquímicos se usan hidrocarburos aromáticos y alifáticos derivados del petróleo, ésteres de origen vegetal y, como cosolventes, algunos solventes polares.
En un EC el solvente cumple varias funciones a la vez. Mantiene el activo disuelto a la concentración de la etiqueta, también cuando la bodega se enfría, lleva disueltos los emulsionantes y fija buena parte del punto de inflamación, el olor y la compatibilidad con el envase plástico.
Por eso el solvente define el producto tanto como el activo. La oferta de solventes para formulaciones agrícolas está en disolventes.
Diferencia entre EC y EW: solvente, estabilidad, proceso y costo
La diferencia entre EC y EW está en dónde se forma la emulsión. El EC llega al tanque como una solución y se emulsiona al caer al agua, mientras que la EW sale de planta ya emulsionada y tiene que mantenerse así durante toda su vida útil.
| Criterio | EC | EW |
| Fase continua en el envase | Solvente orgánico | Agua |
| Contenido de solvente | Alto: disuelve todo el activo | Bajo o nulo: solo el que necesita la fase oleosa |
| Inflamabilidad | Depende del solvente; puede ser alta | Puede reducirse mucho al bajar el solvente |
| Aspecto en el envase | Líquido transparente | Líquido blanco y opaco |
| Estabilidad en el envase | Simple mientras el activo no cristalice | Exigente: cremado, coalescencia y crecimiento de gotas |
| Estabilidad que se exige al diluir | Emulsión estable durante la aplicación | Igual, sobre una emulsión que ya envejeció en el envase |
| Coformulantes | Solvente y emulsionantes | Emulsionantes, espesante, anticongelante, conservante y antiespumante |
| Proceso | Mezcla y disolución en tanque | Dos fases y emulsificación con alta cizalla |
| Costo de desarrollo | Menor | Mayor: más pruebas y equipo |
Cada formulación tiene su página con la definición completa: concentrado emulsionable y emulsión en agua EW.
El costo por kilo de producto terminado no siempre sube. Lo que se ahorra en solvente se gasta en coformulantes y proceso, y el balance depende del activo y de la carga.
Cuándo conviene migrar a EW y cuándo no
La primera revisión se hace sobre el activo. Cuatro datos deciden si vale la pena montar el desarrollo.
Estado físico y punto de fusión. Un activo líquido o de bajo punto de fusión se emulsiona directamente. Un sólido de punto de fusión alto necesita disolverse en algo de solvente para formar la fase oleosa, y si es insoluble en agua y muele bien, una suspensión concentrada suele ser mejor ruta.
Estabilidad frente al agua. El activo convive con agua durante toda su vida útil. Si se hidroliza al pH de la formulación, la EW pierde contenido de activo en bodega y la migración no prospera.
Solubilidad en agua. Un activo muy poco soluble en agua se queda en la gota. Uno parcialmente soluble migra entre gotas y las hace crecer con el tiempo, y uno muy soluble apunta más bien a un concentrado soluble SL.
Concentración. Un EC admite cargas altas de activo. En una EW la fase oleosa ocupa una fracción limitada del volumen, así que un producto de dosis alta puede quedar demasiado diluido para ser competitivo.
Si el activo pasa esas cuatro revisiones, falta la planta. Sin un equipo de emulsificación de alta cizalla y sin forma de medir el tamaño de gota, el desarrollo se queda en el laboratorio.
Qué cambia en la formulación
El cambio más grande está en los emulsionantes. En un EC el sistema solo tiene que formar una emulsión estable durante unas horas en el tanque; en una EW tiene que sostener gotas finas durante meses, con calor y frío de por medio.
Por eso los sistemas de EW suelen combinar tensoactivos no iónicos o poliméricos que forman una barrera más robusta alrededor de la gota. La lógica de balance hidrófilo-lipófilo con que se arma cualquier sistema emulsionante está en el artículo sobre cómo elegir un sistema emulsionante por HLB.
Espesante. Da a la fase acuosa la viscosidad en reposo que frena el cremado sin impedir que el producto se vierta. La oferta para formulaciones agrícolas está en agentes espesantes.
Anticongelante. El agua se congela y el solvente de un EC no, así que la EW necesita protección frente al frío del transporte o de una bodega de zona alta.
Conservante y antiespumante. Toda fase acuosa con espesante es un medio para microorganismos, y la emulsificación con alta cizalla incorpora aire. Los dos se eligen desde el primer prototipo, junto con el resto del sistema.
Qué cambia en el proceso
Un EC se fabrica disolviendo el activo y los emulsionantes en el solvente, en un tanque con agitación. Una EW necesita preparar por separado la fase oleosa y la fase acuosa y luego emulsionar una en la otra.
El punto crítico es el tamaño de gota. La distribución que sale del homogeneizador define cuánto tarda en aparecer el cremado, así que se mide en cada prototipo y se vuelve a medir tras el almacenamiento.
Importan también la temperatura de las fases, el orden de adición y el momento en que entra el espesante. Un cambio en cualquiera de ellos al pasar de laboratorio a planta puede dar otra distribución de gota con la misma fórmula.
Cómo validar la migración antes de escalar
Una EW que se ve perfecta el día que se fabrica puede separarse a las pocas semanas. La validación busca ese momento antes de que ocurra en la bodega del cliente.
El almacenamiento acelerado de referencia es CIPAC MT 46.4, con 14 días a 54 ± 2 °C como condición estándar, y la estabilidad a baja temperatura se evalúa con CIPAC MT 39.3. Antes y después se mide la separación en el envase, el tamaño de gota, la viscosidad, el contenido de activo y la estabilidad de la emulsión al diluir en aguas estándar blanda y dura.
Si la ruta logística pasa del calor de la costa al frío de una zona alta, sume ciclos de frío y calor. Cómo leer cada defecto que aparece en esas pruebas, de la separación de fases a la cristalización, está en el artículo sobre estabilidad en almacenamiento de agroquímicos.
¿Va a correr una prueba piloto de EW?
SBR International envía muestras de emulsionantes, cosolventes y modificadores de reología para base acuosa, para que su laboratorio arme el prototipo con el activo real. Pida una muestra indicando el activo, el EC de partida y la concentración que busca.
Emulsionantes para agroquímicos: qué pedir para su EW
Llegue a la conversación con el activo, el EC actual, la carga que necesita y el equipo de emulsificación de su planta. Con eso, el proveedor puede proponer el sistema emulsionante y el espesante juntos en lugar de un emulsionante suelto.
Pida la ficha técnica y la hoja de seguridad de cada referencia, que se confirman en la cotización, y pregunte por la compatibilidad entre emulsionantes, espesante y conservante. Si su control de calidad exige un certificado de análisis, inclúyalo en la solicitud para confirmarlo antes de la compra.
Para formular una EW, SBR International abastece mezclas emulsionantes, cosolventes y modificadores de reología, reunidos en emulsionantes para agroquímicos. Los importa y distribuye por lotes y toneladas desde su red de fabricantes, con más de 7.500 toneladas entregadas al año y 350 muestras enviadas en el mismo período, y abastece también los solventes del lado EC.
La decisión antes del desarrollo
Migrar de EC a EW tiene sentido cuando el activo es líquido o de bajo punto de fusión, estable en agua y compatible con la carga que exige el mercado. Si falla en uno de esos puntos, la reducción de solvente pasa por otra ruta, como un SC o un cambio de solvente dentro del mismo EC.
Si pasa, el trabajo está en el sistema emulsionante, el espesante y el control del tamaño de gota, y en una validación de estabilidad completa antes de escalar.
¿Tiene un EC que quiere llevar a base agua?
El equipo técnico de SBR International revisa el activo, la formulación actual y la carga, y propone el sistema emulsionante y el espesante para la prueba. Solicite una cotización describiendo el EC que quiere migrar y reciba orientación, muestra y ficha técnica.
Preguntas frecuentes sobre la diferencia entre EC y EW
¿Una EW lleva solvente?
Puede llevar algo, pero mucho menos que un EC. Si el activo es líquido, la fase oleosa puede ser el propio activo; si es sólido, se disuelve en la menor cantidad de solvente que lo mantenga estable, y el resto de la formulación es agua.
¿Todos los activos se pueden formular como EW?
No. Quedan fuera los activos que se degradan en agua, los muy solubles en agua y los que necesitan una carga tan alta que la emulsión no la admite. Los sólidos de punto de fusión alto suelen ir mejor como SC.
¿Por qué una EW es más difícil de estabilizar que un EC?
Porque el EC solo tiene que emulsionarse bien durante la aplicación, mientras que la EW tiene que mantener sus gotas separadas en el envase durante meses. En ese tiempo las gotas pueden subir, unirse o crecer, y el frío y el calor aceleran los tres procesos.
¿Cuesta más fabricar una EW?
El desarrollo cuesta más, por las pruebas de estabilidad y el equipo de emulsificación. El costo por kilo de producto terminado depende del balance entre el solvente que se ahorra y los coformulantes que se suman, y se calcula con la fórmula final.
¿Qué conviene pedir en muestra para una prueba piloto de EW?
El sistema emulsionante completo y el espesante, en cantidad suficiente para preparar varios prototipos y guardarlos en caliente, en frío y en ciclos. Pídalos con su ficha técnica para comparar el material probado con el que va a comprar.
