ZIRCONIO PATRON *

Incertidumbres en Temperatura

En muchas empresas tienen el problema de decidir que equipo adquirir o cambiar para poder calibrar su equipo de temperatura en planta. En este artículo queremos darle algunos tips de cómo hacerlo, para esto vamos a usar un ejemplo.

Vamos a suponer que una persona X debe calibrar RTD'S con exactitud de 0,5° C, esta exactitud ya incluye el indicador del RTD. El RTD es de inconel de 6mm de diámetro por 20mm de longitud y trabajan en un intervalo de temperatura de 100° C a 600° C.

Lo primero que vamos hacer es aplicar la regla de todos conocida del 4:1, es decir que nuestro sistema debe tener una incertidumbre 4 veces mejor que lo que vamos a calibrar, en este ejemplo sería de 0,125° C o mejor.

El equipo necesario para calibrar por temperatura será:

•  Fuente de calor ( baños o bloques)

•  Termómetro Patrón (SPRT, Termistor o Termopar)

•  Indicador para el Termómetro Patrón

Le sugerimos visitar esta liga para determinar el equipo a usar en base a sus características.

Para este ejemplo usaremos el siguiente equipo:

•  Calibrador de Bloque Seco 9127 Ver especificaciones

•  SPRT 5626 Ver especificaciones

•  Indicador 1529 Ver especificaciones

Le sugerimos revisar las características de los mismos en sus ligas correspondientes.

Para conocer la incertidumbre que podemos esperar con este equipo, se debe aplicar la siguiente fórmula:

Incertidumbre de Calibración ( I ) =

Donde:

A = Exactitud del Termómetro Patrón *

B = Exactitud de Indicador del Termómetro Patrón.

C = Estabilidad de la fuente de calor

D = Uniformidad de la fuente de calor.

* Exactitud de calibración y corrimiento a corto plazo.

Obteniendo las características de los equipos mencionados anteriormente obtenemos:

A = 0,015° C (Exactitud * del 5626 @ 600° C)

B = 0,024° C (Exactitud del 1529 @ 600° C)

C = 0,05° C (Exactitud del 9127 @ 600° C)

D = 0,05° C (Uniformidad del 9127 @ 600° C)

* Exactitud de calibración y corrimiento a corto plazo.

Se obtuvieron las características de estos equipos a 600° C, ya que es a esta temperatura donde son menos exactos, estables y uniformes. Usando estos datos obtenemos:

Incertidumbre de Calibración ( I )

Este valor es menor que el 0,125° C que requeriríamos, por lo tanto podemos concluir que este equipo si sería útil para las necesidades establecidas.

Si requiere de asesoría o tiene duda de que equipo adquirir, póngase en contacto con Ingeniería y Metrología haciendo click aquí

INTRODUCCION . Los secantes son productos químicos que abrevian considerablemente la duración del secado de los aceites secantes en las pinturas, barnices y tintas. El secado de los aceites se verifica por absorción de oxígeno.

La acción de las sustancias secantes se funda en una transmisión de oxígeno, por lo cual se les da también el nombre de catalizadores. Por esta razón merecenconsideración ante todo las combinaciones de aquellos metales que pueden formar mayor numero de grados de oxidación.

Los secantes pueden clasificarse en cuanto a su efecto secante en el siguiente orden: Co, Mn, Pb, Fe, Cu, Ca, Zr, Al, Zn serie de la cual corresponde al cobalto la reacción más enérgica y al zinc la más débil.

Un buen secante debe satisfacer las siguientes condiciones:

Los secantes derivados de los ácidos naturales se enturbían con frecuencia al cabo de algún tiempo en reposo, por lo cual es preciso ejarlos sedimentar en recipientes abiertos con el fin de clarificarles. A diferencia de los secantes hechos a base de ácidos orgánicos sintéticos no presentan estas características.

Los secantes son adicionados a los recubrimientos (barnices, pinturas, tintas) para dar el cambio físico de líquido a estado sólido en un tiempo razonable. Este cambio es realizado por un mecanismo de reticulación oxidativo, el cual es acelerado por la presencio de un ión metálico presente en los secantes.

Existen dos categorías de secantes: activos o primarios y los secantes auxiliares, los cuales son empleados conjuntamente con los secantes activos para dar las características finales al recubrimiento.

Secantes primarios: Cobalto, Manganeso, Plomo

Secantes auxiliares:Calcio, Zirconio, Zinc, Fierro y Cobre

Los secantes son conocidos también como jabones metálicos o carboxilatos de metal.

DESCRIPCION DEL PRODUCTO

Los secantes fabricados por PRODUCTOS QUÍMICOS JELA, son formulaciones diseñadas a partir de ácidos sintéticos tales como 2 Etil Hexoico, Isononanoico y Neodecanoico y metales de Cobalto, Manganeso, Calcio, Plomo, Zirconio, Zinc, etc.

Son productos disueltos en mineral spirits y se presentan en diversas concentraciones (en base al contenido metálico). Al ser derivado de ácido orgánico sintético, su calidad no cambia. Otras ventajas respecto a los Talatos, Naftenatos, Oleatos, etc, es que es un ácido saturado y por tanto más estable con mejor olor, menor color y mayor eficiencia de secado.Lo mismo sucede con los Isononanoatos y los Neodecanoatos . Otras ventajas que tienen estos ácidos sintéticos sobre los aceites secantes hechos a base de ácidos grasos son las siguientes:

•  No forman sedimentos ni se enturbian

•  No cambian e color aun dejándolos en reposo por largo tiempo

•  Tienen mayor poder secante

En términos generales existen varios métodos o mecanismos físicos químicos, por medio de los cuales una sustancia es capaza de formar una película, pasa del estado líquido al estado sólido. Podemos mencionar los siguientes:

•  Por evaporación del disolvente. Tal es el caso de las lacas nitrocelulósicas y los barnices a base de goma laca y alcohol.

•  Por absorción sobre una superficie porosa. Ejemplo claro son las tintas en general, usadas para imprimir periódicos, tintas mimeográficas, tintas para escribir, tintas para imprenta, tintas de estencil,etc.

•  Por abatimiento de la temperatura del material líquido. Por ejemplo el uso de los recubimientos en caliente de acetato butirato de celulosa que solidifican y forman película al enfriar.

•  Por Oxidación – Polimerización. Ejemplificado por la formación de película de resinas alquidales.

•  Por Polimerización únicamente, ilustrado por el uso de tipos adecuados de resinas epoxicatalizadas.

FUNCIONAMIENTO Y USO DE LOS DIFERENTES SECANTES METALICOS

COBALTO: Los secantes de Cobalto son sin duda los más importantes usados en pinturas y recubrimientos. El Cobalto es primeramente un catalizador de oxidación y por tanto actua como un secante de superficie. Empleado sin combinarse con otros secantes puede tener tendencia a causar superficies rugosas, por tal motivo para obtener un secado uniforme es empleado conjuntamente con otros secantes tales como manganeso,zinc,calcio,plomo y combinaciones de los mismos.

El Cobalto no decolora pinturas blancas. Se conoce también que el color azul violeta del cobalto contrarresta el amarillo de los aceites y resinas, dando como resultado que se realza la blancura de las pinturas. Por lo cual es usado siempre como secante en recubrimientos blancos.

Los secantes de cobalto son muy útiles en tintas de impresión, donde el rápido apilamiento de impresos hace necesario un secado sumamente eficaz y rápido.

Los secantes de cobalto debido a su gran actividad deben de preferencia ser adicionados al final de proceso de fabricación.

MANGANESO: Los secantes de manganeso tienen una actividad intermedia, son al mismo tiempo oxidantes y promotores de polimerización, es decir tienen las dos propiedades de secado. Cuando se emplean únicamente secantes de manganeso, se obtienen películas que son duras y muy brillantes. Empleado conjuntamente con secantes de plomo se producen películas duras, durables y fuertes. La combinación de secantes manganeso y plomo se emplea en esmaltes, pinturas para exteriores, acabados interiores y esteriores.

Los secantes de manganeso son útiles en revestimientos incoloros tales como pinturas contra humos, debido al hecho de que los sulfuros generados en atmósferas industriales son de colores claros en comparación con los sulfuros obscuros de cobalto y plomo que mancharían la pintura.

Una desventaja del uso de secantes de manganeso es su relativo color obscuro, lo cual tiene una tendencia de teñir o decolorar acabados blancos o brillantes.

PLOMO: Los secantes de plomo funcionan como promotores de polimerización. En contraste con el cobalto, el plomo da un secado total en todo el grosos de la película y poe ello se conoce como secante completo. El plomo provee una película de flexibilidad, dureza y durabilidad. Además proporciona resistencia a la humedad y a la brisa salina, siendo deseable su presencia en recubrimientos para prevenir la corrosión.

Se recomienda su uso en combinación con otros secantes. Los secantes de plomo tienen restricciones ecológicas, debido a la toxicidad del metal.

CALCIO: Los secantes de calcio tienen una débil acción secante por si mismos, pero son muy empleados en combinación con secantes activos por tal motivo se conoce como secante auxiliar.

En vehículos que muestran pobre tolerancia al plomo, es posible reemplazar una parte del plomo, manteniendo la eficiencia del secado (el calcio forma un complejo con el plomo y reduce notablemente o evita la formación de sales insolubles de plomo)

En algunos tipos de estas pinturas la adición de calcio a la combinación Cobalto– Manganeso-Plomo puede reducir el tiempo total del secado de tres días a 16 horas. Los secantes de calcio también son empleados como despersante y agente humectante, debido a esa propiedad conviene ser agregados al sistema durante la molienda.

ZINC: Los secantes de zinc pertenecen al grupo de secantes auxiliares, al catalizar la actividad de secantes primarios, su función es permitir la difusón de oxígeno, es decir dan apertura a la película, retardando el secado superficial y de este modo permitir un secado completo evitando el arrugamiento de la superficie, especialmente es películas conteniendo cobalto y en esmaltes de hormeo. Por ser de un color extremadamente ligero, es adicionado sen decoloración del recubrimiento.

Al igual que el calcio en zinc es un poderoso agente dispersante y humectante. Cuando es incorporado en el inicio de la formulación reduce considerablemente el tiempo de molienda.

ZIRCONIO: Los secantes de zirconio han sido utilizados de un tiempo a la fecha en países donde el uso de secantes de plomo es restingido. Es un secante empleado generalmente en combinación con secantes de cobalto, manganeso y7o calcio. La cantidad necesaria de zirconio para obtener el mismo efecto que el plomo es 2 a 10 veces menor que el contenido de plomo normalmente utilizado. El secante de zirconio hace posible reducir la cantidad de cobalto empleado normalmente sin afectar las propiedades de secado.

A diferencia del plomo, el zirconio en un pobre agente dispersante y humectante, por ello se recomienda emplearse en combinación con calcio o zinc.

Si desea conocer la línea completa de secantes de PRODUCTOS QUÍMICOS JELA haga click aquí

COMO CALIBRAR EN TEMPERATURA (1 de 3)

INTRODUCCIÓN.

En este documento nos hemos propuesto a desarrollar los principales puntos a tomar en cuenta para realizar una calibración en temperatura de tipo industrial, incluyendo los equipos necesarios para llevarla a cabo.

El método de calibración que trataremos es el de comparación, que es el método más usado en la industria. De manera general podemos decir que este método consiste en comparar –como su nombre lo dice– las lecturas del termómetro bajo prueba contra las lecturas de un termómetro patrón cuando ambos están inmersos en un mismo medio a la misma temperatura.

CALIBRACIÓN.

De acuerdo con la normatividad vigente NMX-Z-055-1997-IMCN, Calibración se define como un conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas, la relación entre los valores de las magnitudes indicadas por un instrumento de medición o un sistema de medición, o los valores representados por una medida materializada o un material de referencia, y los valores correspondientes de la magnitud realizada por los patrones.

Lo primero que nos debemos preguntar es porqué realizar una calibración. Se podrán dar muchas respuestas, desde el requisito para cumplir con ciertas normas hasta el hecho de evaluar la incertidumbre del equipo que usamos. Pero en un sentido práctico, la calibración en la industria se realiza para tener confianza en el equipo que estamos usando, con lo cual sabremos que no afectará la calidad de nuestro producto o servicio.

EQUIPO.

El equipo necesario que se ocupa normalmente para realizar una calibración es el siguiente:

• Termómetro de referencia.

• Indicador para el termómetro de referencia.

• Indicador para el termómetro bajo prueba.

• Fuente de temperatura.

Termómetro de referencia.

El termómetro de referencia será el que nos indique el valor “real” de temperatura que tiene la fuente de calor. Éste puede ser de varios tipos y la decisión de cual es el adecuado dependerá en buena medida del intervalo de temperatura y de su incertidumbre. Enseguida enumeramos los distintos tipos de termómetros de referencia y sus principales características.

Termómetro de resistencia de platino patrón.

Este termómetro es el más usado como termómetro de referencia, en inglés se le conoce como SPRT (Standard Platinum Resistance Thermometer) y sus principales características son las siguientes:

• Intervalo de uso de –200°C hasta 1000°C.

• Versiones de 0,25; 2,5; 25,5 y 100 W .

• Muy estable y exacto.

• Incertidumbres desde 0,001°C hasta 0,01°C.

• Caro y frágil.

Termómetro de resistencia de platino.

También conocido como PRT (Platinum Resistance Thermometer) o en ocasiones como RTD (Resistance Temperature Detector), cabe aclarar que este último término es genérico, ya que el SPRT y el termistor también son RTD's.

El PRT es muy similar al SPRT, sus características son:

• Intervalo de uso de –200°C a 660°C.

• Normalmente de 100 W .

• Estable y exacto.

• Incertidumbres desde 0,01°C hasta 0,025°C.

• No tan caro y un poco menos frágil que el SPRT.

Termistor.

El termistor es muy usado como termómetro de referencia a temperaturas cercanas a la ambiente, esto debido a que su intervalo de temperatura no es muy amplio. El termistor tiene las siguientes características:

• Intervalo de –20°C a 150°C.

• Versión de 10 k W

• Muy estable y exacto.

• Incertidumbres desde 0,002°C hasta 0,01°C.

• No es ni tan caro ni tan frágil como el SPRT.

Termopar.

De los termómetros de referencia es el menos exacto, sin embargo su intervalo de temperatura es bastante amplio, por esta razón es prácticamente la única opción para altas temperaturas. El termopar se caracteriza por lo siguiente:

• Intervalo de 0°C a 1450°C.

• Hecho de metales nobles.

• Menos estable y exacto.

• Incertidumbres típicas de 0,05°C a 0,5°C.

Normalmente no es tan caro ni tan frágil como el SPRT.

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