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¿Cómo describir la resistencia a los ácidos de los compuestos químicos?

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Qué significa realmente la resistencia a los ácidos para los compuestos químicos

La resistencia a los ácidos describe la capacidad de un material para mantener su integridad estructural, composición química y rendimiento funcional cuando se expone a ambientes ácidos. Para los compuestos químicos, esta no es una propiedad binaria: existe en un espectro definido por el tipo de ácido, la concentración, la temperatura, la duración de la exposición y la arquitectura molecular del compuesto. Un compuesto considerado resistente a los ácidos en ácido clorhídrico diluido a temperatura ambiente puede degradarse rápidamente en ácido sulfúrico concentrado a 80°C. Por lo tanto, comprender la resistencia a los ácidos requiere especificar las condiciones bajo las cuales se aplica la clasificación.

Los mecanismos centrales detrás de la resistencia a los ácidos incluyen el blindaje iónico, la inercia química de los grupos funcionales de la superficie, la densidad de entrecruzamiento en las redes de polímeros y la presencia de aditivos que neutralizan los ácidos o forman barreras. Cuando se describe la resistencia a los ácidos, es necesario comunicar cuál de estos mecanismos está funcionando y en qué grado. Términos vagos como "buena resistencia a los ácidos" son prácticamente inútiles sin contexto; Las descripciones precisas hacen referencia a métodos de prueba, rangos de concentración, umbrales de pH, rangos de temperatura y resultados observables como porcentaje de pérdida de masa, retención de resistencia a la tracción o decoloración de la superficie.

Esto es especialmente importante en adquisiciones industriales, ingeniería de materiales y cumplimiento normativo, donde la diferencia entre "resistente" y "no resistente" puede determinar la seguridad de una tubería, un sistema de revestimiento o un recipiente de almacenamiento.

El lenguaje de la resistencia a los ácidos: terminología estándar y sistemas de clasificación

No existe una escala universal única para la resistencia a los ácidos, pero existen varios marcos ampliamente aceptados en todas las industrias. El uso de estos marcos en las descripciones garantiza claridad y comparabilidad.

Lenguaje de pruebas ASTM e ISO

ASTM C267 cubre la resistencia química de morteros, lechadas y superficies monolíticas. ASTM D543 está diseñada específicamente para evaluar la resistencia de los plásticos a reactivos químicos, incluidos los ácidos, midiendo los cambios de propiedades después de la inmersión. ISO 175 proporciona el marco equivalente para los plásticos en contextos europeos. Al describir la resistencia a los ácidos de un compuesto basándose en estos estándares, debe indicar: el método de prueba específico utilizado, el reactivo ácido y su concentración, la duración y la temperatura de la inmersión y los cambios de propiedades medidos (por ejemplo, cambio de masa, retención de la resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura).

Escalas de calificación cualitativa

Muchas fichas técnicas utilizan escalas cualitativas. Un sistema común de cuatro niveles incluye:

  • Excelente (E): No hay cambios significativos en el peso, las dimensiones o las propiedades mecánicas después de una exposición prolongada.
  • Bueno (G): Se producen cambios menores, pero el material sigue siendo funcional para la aplicación prevista.
  • Regular (F): Ataque moderado; El material puede ser adecuado sólo para exposición a corto plazo o intermitente.
  • No recomendado (NR): Degradación rápida o severa; El material no debe utilizarse en este entorno.

Estas clasificaciones sólo son significativas cuando se combinan con el ácido específico, su concentración y la temperatura de prueba. Un polímero calificado como "Excelente" frente a un 10 % de ácido acético puede ser "No recomendado" frente a un 98 % de ácido sulfúrico.

Descriptores cuantitativos

Para aplicaciones de ingeniería, son preferibles los descriptores cuantitativos. Estos incluyen:

  • Porcentaje de cambio de peso: Un cambio de peso de menos del 0,5 % después de 7 días en ácido sulfúrico al 30 % a 23 °C normalmente se considera una resistencia excelente.
  • Retención de resistencia a la tracción: Retener más del 85% de la resistencia a la tracción original después de la inmersión en ácido indica una buena estabilidad mecánica.
  • Tasa de corrosión: Para metales y revestimientos, expresado en milésimas de pulgada por año (MPY) o mm/año; tasas inferiores a 0,1 mm/año generalmente se clasifican como excelentes.
  • Umbral de pH: El pH mínimo al que el compuesto permanece estable, por ejemplo, "estable a pH ≥ 2 hasta 60°C".

Variables clave que deben especificarse al describir la resistencia a los ácidos

Una descripción de la resistencia a los ácidos que omita variables críticas no sólo es incompleta sino que es potencialmente engañosa. Siempre se deben definir las siguientes variables.

Tipo de ácido y concentración

Diferentes ácidos atacan materiales a través de diferentes mecanismos. El ácido clorhídrico (HCl) es un ácido mineral fuerte que se ioniza completamente en agua y ataca a los metales y ciertos polímeros mediante la transferencia de protones y la penetración de iones cloruro. El ácido sulfúrico (H₂SO₄) en altas concentraciones actúa como agente deshidratante y oxidante, provocando reacciones que las soluciones diluidas no provocan. El ácido nítrico (HNO₃) es a la vez un ácido fuerte y un oxidante, capaz de pasivar algunos metales y atacar severamente a otros. Los ácidos orgánicos como el ácido acético o cítrico, aunque tienen un pH más débil, pueden causar hinchamiento en ciertos polímeros debido a su carácter de disolvente orgánico.

La concentración cambia drásticamente el comportamiento: el polipropileno, por ejemplo, muestra una excelente resistencia al ácido clorhídrico al 30%, pero puede experimentar degradación de la superficie en HCl humeante (37%) tras una exposición prolongada. Indique siempre tanto la identidad del ácido como el peso o la concentración molar.

Temperatura

La temperatura acelera las velocidades de reacciones químicas siguiendo la ecuación de Arrhenius. Un material que es perfectamente estable en ácido sulfúrico al 20% a 25°C puede mostrar una degradación significativa a 60°C. Para los polímeros, acercarse a la temperatura de transición vítrea (Tg) agrava el problema al aumentar la movilidad de la cadena y la difusión del ácido. Las descripciones siempre deben incluir la temperatura máxima de servicio bajo las condiciones ácidas indicadas, no solo el caso ambiental.

Duración de la exposición

La resistencia a corto plazo (de horas a días) y la resistencia a largo plazo (de meses a años) pueden diferir sustancialmente. Algunos materiales forman una capa protectora de óxido o pasivación superficial que proporciona una buena resistencia inicial pero puede fallar a medida que la capa se consume. Otros pueden aumentar ligeramente en el corto plazo pero alcanzar el equilibrio y estabilizarse. La descripción debe especificar si la clasificación se aplica a la inmersión continua, la exposición intermitente o el contacto con salpicaduras, y durante qué horizonte temporal se recopilaron los datos.

Condiciones de carga mecánica

El agrietamiento por corrosión bajo tensión es un fenómeno en el que los materiales que parecen químicamente estables en condiciones estáticas fallan rápidamente cuando se someten a tensiones mecánicas en el mismo entorno ácido. Esto es particularmente relevante para los metales y algunos plásticos de ingeniería. Especifique siempre si los datos de resistencia a los ácidos se obtuvieron bajo inmersión estática o bajo carga, ya que las dos situaciones pueden producir resultados completamente diferentes.

como Fuente de poliamida Influye en la resistencia a los ácidos en los compuestos poliméricos

Entre los polímeros de ingeniería, las poliamidas (comúnmente conocidas como nailon) ocupan una posición notable, valoradas por su resistencia mecánica, rendimiento térmico y compatibilidad química en una amplia gama de entornos industriales. Sin embargo, su resistencia a los ácidos depende en gran medida de la fuente de poliamida, es decir, de la química específica del monómero, la ruta de polimerización y la distribución del peso molecular de la que se deriva la poliamida.

Las poliamidas se caracterizan por su enlace amida repetido (–CO–NH–), que es susceptible a la hidrólisis en condiciones ácidas. La velocidad y la gravedad de esta hidrólisis varían considerablemente según la fuente de poliamida, es decir, las características estructurales heredadas de las materias primas y el método de síntesis utilizado para producir el polímero.

PA6 frente a PA66: diferencias en la resistencia a los ácidos según la fuente

La PA6 (policaprolactama) se produce a partir de un único monómero, la caprolactama, mediante polimerización con apertura de anillo. PA66 se sintetiza a partir de dos monómeros, hexametilendiamina y ácido adípico, mediante polimerización por condensación. Esta diferencia en la fuente de poliamida conduce a diferentes niveles de cristalinidad, tasas de absorción de humedad y, en consecuencia, diferentes perfiles de resistencia a los ácidos.

PA66 generalmente demuestra una resistencia marginalmente mejor a los ácidos minerales en concentraciones moderadas debido a su mayor cristalinidad y su menor contenido de humedad de equilibrio. En ácido clorhídrico al 10 % a 23 °C, la PA66 normalmente retiene alrededor del 70 % al 80 % de su resistencia a la tracción después de 7 días, mientras que la PA6 puede retener entre el 60 % y el 75 % en las mismas condiciones. — dependiendo del peso molecular y del posible contenido de carga. Ninguno de los grados es adecuado para una exposición prolongada a ácidos fuertes concentrados.

Materiales de origen de poliamida reciclados y de base biológica

El uso creciente de fuentes de poliamida de origen biológico, como la PA11 derivada del aceite de ricino o la PA410 del ácido sebácico y la butanodiamina, introduce una complejidad adicional a la hora de describir la resistencia a los ácidos. Las poliamidas de origen biológico suelen presentar cadenas alifáticas más largas entre los grupos amida, lo que reduce la densidad de los enlaces amida y disminuye la absorción de humedad. Esto se traduce en muchos casos en una mayor resistencia a los ácidos en comparación con las poliamidas de cadena más corta.

La PA11, procedente del ácido 11-aminoundecanoico (derivado del aceite de ricino), muestra una resistencia significativamente mejor a los ácidos minerales que la PA6 o la PA66 debido a su menor concentración de grupos amida por unidad de longitud de cadena. En aplicaciones que implican exposición a ácido sulfúrico diluido (hasta una concentración del 30%) a temperatura ambiente, los tubos y accesorios PA11 han demostrado una vida útil superior a 10 años en instalaciones de campo.

Los materiales de origen de poliamida reciclados introducen variabilidad en la resistencia a los ácidos porque las materias primas recicladas pueden haber sufrido una degradación térmica o química que reduce el peso molecular y aumenta la proporción de grupos de extremos de cadena susceptibles al ataque de los ácidos. Al describir la resistencia a los ácidos de compuestos elaborados a partir de corrientes fuente de poliamida reciclada, es esencial especificar si los datos se aplican a material virgen o reciclado, y cuál es la viscosidad intrínseca o la viscosidad relativa de la resina base.

Compuestos de poliamida reforzados y modificados

La fuente de poliamida es sólo un factor en la resistencia general a los ácidos de un material compuesto. Las poliamidas reforzadas con fibra de vidrio, por ejemplo, pueden mostrar perfiles de degradación ácida diferentes a los de las calidades sin relleno porque la interfaz fibra de vidrio-matriz puede ser atacada por ácidos, lo que provoca la extracción de la fibra y una pérdida de rendimiento mecánico incluso antes de que se produzca una degradación significativa de la matriz. Cuando se utilizan agentes de acoplamiento de silano para unir fibras de vidrio a la matriz de poliamida, la resistencia a los ácidos del compuesto también es función de la estabilidad hidrolítica del agente de acoplamiento en condiciones ácidas.

Los compuestos de poliamida endurecidos que utilizan modificadores de impacto elastoméricos pueden mostrar tasas de penetración de ácido reducidas debido a efectos de tortuosidad (el ácido debe navegar alrededor de las partículas de caucho), pero la matriz modificada también puede exhibir un comportamiento de hinchamiento diferente. Los compuestos de poliamida retardantes de llama introducen aditivos halogenados o a base de fósforo que pueden reaccionar con ciertos ácidos, alterando el perfil de resistencia general del compuesto de lo que predeciría la fuente de poliamida base por sí sola.

Resistencia comparativa a los ácidos de tipos de poliamidas comunes en ácidos minerales diluidos a 23°C, inmersión de 7 días
Fuente de poliamida / Grade 10% HCl – Retención de tracción 30% H₂SO₄ – Cambio de peso 10% de ácido acético – Clasificación
PA6 (virgen) 60–75% 1,5% a 3% Feria
PA66 (virgen) 70–80% 1% a 2% Feria to Good
PA11 (fuente de base biológica) 85–92% <0,5% Bueno a excelente
PA12 (fuente de laurolactama) 80–88% <1% bueno
PA6 (fuente reciclada) 50–65% 2% a 4% Feria

Descripción de la resistencia a los ácidos de compuestos inorgánicos y metálicos

Para los compuestos inorgánicos y los metales, el lenguaje de la resistencia a los ácidos se basa tanto en la electroquímica y la ciencia de la corrosión como en la química. Las descripciones difieren significativamente de las utilizadas para los polímeros orgánicos.

Pasivación y Disolución Activa

Los aceros inoxidables y las aleaciones de níquel a menudo se describen como "resistentes a los ácidos" porque forman capas pasivas de óxido. Pero esta pasivación es condicional. El acero inoxidable tipo 316L se considera resistente al ácido sulfúrico diluido (por debajo del 5 %) a temperatura ambiente, con tasas de corrosión inferiores a 0,1 mm/año, pero pasa a la disolución activa por encima del 10 % de concentración o por encima de 60 °C. Al describir la resistencia a los ácidos de los metales, se deben indicar los umbrales de concentración y temperatura que definen el límite entre el comportamiento de corrosión pasiva y activa, no solo una afirmación genérica de resistencia.

Compuestos de óxido e hidróxido

Muchos compuestos inorgánicos (óxidos, hidróxidos y sales) son en sí mismos ácidos, básicos o anfóteros, y esto define fundamentalmente su resistencia a los ácidos. El dióxido de silicio (SiO₂) es resistente a la mayoría de los ácidos excepto al ácido fluorhídrico, que lo ataca específicamente mediante la formación de tetrafluoruro de silicio. El óxido de aluminio (Al₂O₃) es anfótero (se disuelve tanto en ácidos concentrados como en bases concentradas) y, por lo tanto, nunca debe describirse simplemente como "resistente a los ácidos" sin especificar el tipo de ácido y el rango de concentración.

Para los compuestos de cerámica y vidrio, la resistencia a los ácidos a menudo se expresa como pérdida de peso por unidad de área por unidad de tiempo (mg/cm²/día) después de pruebas estandarizadas como DIN 12116 o ISO 695. Las descripciones deben hacer referencia directa a estas tasas de pérdida en lugar de a términos cualitativos únicamente.

Compuestos a base de cemento y hormigón

El cemento Portland común no tiene una resistencia significativa a los ácidos porque el hidrato de silicato de calcio, su principal fase de unión, se disuelve fácilmente en ácidos por encima de pH 4. Cuando se requiere resistencia a los ácidos en sistemas cementosos, el compuesto debe reformularse: ya sea mediante el uso de agregados resistentes a los ácidos (silíceos en lugar de calcáreos), aglutinantes modificados con polímeros o reemplazando el cemento Portland con alternativas resistentes a los ácidos, como el silicato de potasio o el cemento a base de azufre. Las descripciones de estos sistemas deben especificar el tipo de aglomerante, el tipo de agregado y el rango de concentración de ácido para el cual se realizó la prueba de inmersión ASTM C267.

Resistencia a los ácidos en revestimientos y compuestos para tratamiento de superficies

Los recubrimientos protectores representan una categoría distinta en la descripción de la resistencia a los ácidos, porque la métrica de rendimiento relevante no son las propiedades masivas del material de recubrimiento sino su rendimiento de barrera y retención de adhesión bajo exposición a ácidos.

Rendimiento de la barrera y tasa de permeación

Para los recubrimientos, la resistencia a los ácidos a menudo se describe en términos de tasa de permeación del ácido: la rapidez con la que los iones o moléculas ácidas se difunden a través del recubrimiento hasta el sustrato. Un recubrimiento puede ser químicamente inerte al ácido y aún así fallar si el ácido atraviesa poros o defectos. Las descripciones de la resistencia a los ácidos del recubrimiento deben incluir el espesor de la película seca (DFT), el método de aplicación y el número de capas, ya que todos estos afectan la integridad de la barrera. Un sistema epóxico fenólico de dos capas a 250 µm DFT puede proporcionar una protección de barrera eficaz en ácido sulfúrico al 50 % durante 2 a 3 años, mientras que un sistema de una sola capa a 125 µm DFT en el mismo servicio podría fallar en 6 meses.

Retención de adherencia bajo exposición al ácido

Incluso si un recubrimiento es químicamente resistente a un ácido, la entrada de ácido en la interfaz recubrimiento-sustrato puede causar delaminación catódica o formación de ampollas osmóticas, lo que lleva a fallas en la adhesión. Por lo tanto, las descripciones de la resistencia a los ácidos para los recubrimientos deben incluir los resultados de las pruebas de adhesión (adhesión transversal según ISO 2409 o adhesión por extracción según ISO 4624) antes y después de la exposición al ácido, no solo una evaluación visual de la superficie del recubrimiento.

Recubrimientos epoxi curados con poliamida y su resistencia a los ácidos

Los recubrimientos epóxicos curados con poliamida se encuentran entre los sistemas de protección más utilizados a nivel mundial, y la resistencia a los ácidos de estos recubrimientos está directamente relacionada con la fuente de poliamida utilizada como agente de curado. Los endurecedores de poliamida en estos sistemas se derivan de la condensación de ácidos grasos dímeros (que a su vez provienen de aceites vegetales como el tall oil) con poliaminas. La fuente de poliamida determina el valor de amina, la flexibilidad y la hidrofobicidad de la red curada.

Los recubrimientos curados con endurecedores de poliamida de alto peso molecular derivados de ácidos dímeros de origen vegetal tienden a mostrar una mejor resistencia a los ácidos orgánicos diluidos y a la exposición a salpicaduras en comparación con los sistemas curados con aductos de amina. porque los largos segmentos alifáticos entre los grupos amina en la fuente de poliamida reducen la permeabilidad a la humedad y brindan flexibilidad que resiste el microfisura bajo ciclos térmicos en ambientes de servicio ácido.

Sin embargo, en el servicio de ácido mineral concentrado (por encima del 30 % de H₂SO₄ o HCl), los sistemas epoxi fenólicos o de éster vinílico generalmente superan a los epoxi curados con poliamida porque los segmentos derivados de poliamida, aunque son hidrófobos, pueden hincharse en ambientes acuosos fuertemente ácidos con el tiempo. Por lo tanto, las descripciones de la resistencia a los ácidos epoxi curados con poliamida deben distinguir entre ambientes de ácidos orgánicos diluidos (donde los sistemas curados con poliamida a menudo sobresalen) y ambientes de ácidos minerales concentrados (donde pueden ser necesarios agentes de curado alternativos).

como to Structure a Complete Acid Resistance Description in Technical Documentation

Ya sea que esté escribiendo una hoja de datos de un producto, un informe de calificación de materiales o una especificación de adquisición, una descripción completa de la resistencia a los ácidos debe seguir una estructura coherente. El siguiente marco cubre todos los componentes necesarios.

  1. Identificación de materiales: Nombre, grado y, si corresponde, fuente de poliamida o familia de polímeros específica. Para compuestos, incluya el tipo de relleno y el nivel de carga.
  2. Referencia del método de prueba: Cite el estándar específico utilizado (por ejemplo, ASTM D543, ISO 175, ASTM C267, DIN 12116) o describa el protocolo de prueba personalizado si no se utilizó un estándar.
  3. Identificación de ácido: Nombre y fórmula química, concentración en porcentaje en peso o molaridad y cualquier nota de pureza relevante.
  4. Condiciones de prueba: Temperatura, immersion duration (or exposure type — splash, continuous, cyclic), mechanical load if applicable.
  5. Resultados medidos: Cambios cuantitativos de peso, dimensiones, propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, alargamiento, dureza) y apariencia. Calificación cualitativa (E/G/F/NR), si se utiliza, referida a las condiciones específicas.
  6. Límites de aplicación: Concentración, temperatura y duración máximas claramente indicadas para las cuales la clasificación de resistencia es válida. Incluya una declaración sobre las condiciones fuera de estos límites.
  7. Modo de falla: Describa cómo falla el material cuando se exceden los límites (hidrólisis, delaminación, oxidación, hinchazón, agrietamiento) para que el usuario final pueda reconocer las señales de advertencia tempranas.

Un ejemplo práctico de una declaración completa de resistencia a los ácidos podría decir: "El tubo PA11 (fuente de poliamida de base biológica, espesor de pared de 3 mm) probado según ISO 175 a 23 °C muestra menos de un 0,3 % de cambio de peso y retiene más del 90 % de resistencia a la tracción después de una inmersión continua de 28 días en ácido sulfúrico al 20 %. No se recomienda el material para exposición continua a concentraciones de ácido sulfúrico superiores al 40 % o temperaturas superiores a 50 °C en ácido mineral. En concentraciones superiores al 40%, la escisión de la cadena hidrolítica en el enlace amida se acelera significativamente, provocando erosión de la superficie y una pérdida progresiva de resistencia mecánica.

Este nivel de especificidad elimina la ambigüedad y permite a los ingenieros tomar decisiones defendibles sobre la selección de materiales sin tener que realizar sus propias pruebas para cada escenario de aplicación.

Errores comunes al describir la resistencia a los ácidos y cómo evitarlos

Las descripciones de resistencia a los ácidos mal escritas contribuyen directamente a las fallas de los materiales en el campo. Los siguientes errores aparecen con frecuencia en hojas de datos, documentos de soporte técnico de proveedores y especificaciones de ingeniería.

Reclamaciones de resistencia sobregeneralizadas

Declaraciones como "resistente a los ácidos" o "buena resistencia química" aparecen en muchas hojas de datos, pero no transmiten nada procesable. Un usuario que se encuentre con una declaración de este tipo no puede determinar si el material es apropiado para su servicio de ácido específico sin una investigación adicional significativa, lo que anula el propósito de una hoja de datos técnicos. Cada afirmación de resistencia a los ácidos debe ser rastreable hasta un ácido, una concentración y una condición de prueba específicos.

Datos confusos a corto y largo plazo

Muchas tablas de resistencia en las hojas de datos comerciales se basan en pruebas de inmersión de 24 horas o 7 días. Extrapolar estos resultados a una vida útil de varios años es inapropiado sin una validación adicional. Un polímero que pasa una prueba de inmersión de 7 días con menos del 1% de cambio de peso aún puede fallar dentro de 18 meses en servicio continuo si el ácido provoca una hidrólisis lenta o cambios de cristalinidad en ese compuesto con el tiempo. Identifique siempre la duración de la prueba y resista la tentación de proyectar resultados a corto plazo para un servicio a largo plazo.

Ignorar el efecto de las tensiones combinadas

Los entornos de servicio reales combinan la exposición al ácido con estrés mecánico, ciclos térmicos, exposición a los rayos UV u otras especies químicas simultáneamente. Describir la resistencia a los ácidos basándose únicamente en pruebas de inmersión estática de un solo reactivo puede ser peligrosamente optimista. Cuando la aplicación involucra tensiones combinadas, las descripciones deben reconocer esto e incluir datos de prueba de condiciones de tensión combinada o indicar explícitamente que la clasificación se aplica solo a la inmersión estática en un solo ácido.

No diferenciar por fuente de poliamida en la documentación de compuestos poliméricos

En las especificaciones y hojas de datos que cubren compuestos a base de poliamida, un error común es describir genéricamente todas las poliamidas con una resistencia a los ácidos similar. Como se estableció anteriormente, la fuente de poliamida, ya sea PA6, PA66, PA11, PA12, de origen biológico o reciclada, afecta significativamente el perfil de resistencia real. Los documentos que agrupan todos los tipos de poliamida bajo una única clasificación de resistencia a los ácidos crean confusión y pueden resultar en la selección de un material inadecuado. Cada fuente de poliamida debe tener su propia entrada de resistencia a los ácidos, o el documento debe indicar claramente a qué grado o fuente se aplican los datos.

Enfoques de prueba prácticos para generar datos precisos de resistencia a los ácidos

Si los datos de la hoja de datos existentes no cubren sus condiciones específicas de servicio con ácido, a menudo es necesario generar sus propios datos de prueba. Los siguientes enfoques son prácticos para la mayoría de los laboratorios o programas de desarrollo.

Protocolo de prueba de inmersión

Prepare muestras de geometría definida (mancuerna estándar para pruebas de tracción según ISO 527 o ASTM D638 para polímeros; cupones de dimensiones definidas para revestimientos y metales). Mida el peso inicial, las dimensiones, la resistencia a la tracción y la dureza. Sumerja las muestras en el ácido objetivo a la concentración y temperatura objetivo durante el tiempo planificado. Utilice recipientes sellados para evitar cambios en la concentración de ácido debido a la evaporación. A intervalos definidos (24 h, 7 días, 14 días, 28 días), retire las muestras, enjuague con agua desionizada, seque y vuelva a medir todas las propiedades. Calcule los cambios porcentuales y grafíelos en función del tiempo para identificar si la degradación es lineal, se acelera o se estabiliza.

Pruebas aceleradas a temperatura elevada

Para proyectar el rendimiento a largo plazo sin pruebas de varios años, se puede utilizar el envejecimiento acelerado a temperatura elevada, aplicando superposición tiempo-temperatura o modelado basado en Arrhenius. Pruebe a tres o cuatro temperaturas, determine las constantes de la tasa de degradación en cada una y extrapole a la temperatura de servicio. Este enfoque requiere validación con respecto a cualquier dato de campo disponible, y cualquier descripción de la resistencia a los ácidos generada mediante pruebas aceleradas debe indicar explícitamente que la clasificación es extrapolada y la base para la extrapolación.

Pruebas electroquímicas para metales y revestimientos

Para compuestos metálicos y sustratos metálicos debajo de recubrimientos, la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y las curvas de polarización potenciodinámica proporcionan datos cuantitativos de resistencia a los ácidos de manera mucho más eficiente que la inmersión a largo plazo. EIS puede distinguir entre el rendimiento de la barrera del recubrimiento y la actividad de corrosión del sustrato, proporcionando descripciones separadas para el recubrimiento y la resistencia a los ácidos del metal subyacente. Los valores de densidad de corriente de corrosión (i_corr) de las curvas de polarización se traducen directamente en cifras de velocidad de corrosión en mm/año utilizando la ley de Faraday, lo que brinda una base cuantitativa precisa para las descripciones de resistencia a los ácidos.