Determinación de agua en pinturas
Industria: Industrial
Norma: D 4017 – 02 “Método Estándar para determinación de agua en pinturas y materiales de pintura por el Método Karl Fischer”
Descripción
Se detalla la metodología establecida por la ASTM para la determinación de agua en pintura de toda naturaleza y materiales de pintura, tales como solventes y aditivos. Se especifica los insumos necesarios y el principio operativo del método.
Aplicación
El contenido de agua en las pinturas, independientemente a su naturaleza, es de vital importancia para definir la calidad del producto, por un lado. Por otro lado, dentro del rubro de los recubrimientos y pinturas, se maneja frecuentemente el término “compuestos orgánicos volátiles” (COV), donde la presencia de agua debe ser tomada en cuenta. Para la USEPA (Agencia de protección ambiental de Estados Unidos) No volátil, se considera a un material que no se evapora después de una hora a temperatura de 110 °C. La importancia de los COV recae en su característica contaminante tanto para el medio ambiente como para la salud, toda vez que son emitidos a la atmosfera. Es por esto que la tendencia en los países de mayor desarrollo tecnológico, es la de disminuir la presencia de disolventes, como el agua, entre otros, en las pinturas. Es decir, lograr recubrimientos más amistosos con el medio ambiente. Los límites de COV y agua están definidos por diferentes normativas, según el país de efecto, el valor es cambiante, por lo que se clasifica como peligroso en un país, puede que no lo sea en otro. En este sentido, es importante homogenizar el método de análisis para permitir el comercio internacional.
Ahora bien, para realizar la determinación del contenido de agua en pinturas existen dos metodologías sugeridas por la USEPA, la primera según la ASTM 3192 empleando cromatografía de gases o bien la ASTM 4017-02 mediante la titulación de Karl Fischer. En esta última es que, el presente artículo, hace especial énfasis.
La norma ASTM 4017-02 “Método estándar para agua en pinturas y material de pinturas por el método Karl Fischer”, es aplicable para pinturas y material de pintura como resinas, monómeros y solventes, exceptuando aquello que en cuya estructura química presenten grupos aldehídos, ciertos metales activos, óxidos metálicos e hidróxidos metálicos. El método define que la muestra debe ser disuelta en un solvente adecuado, pudiendo ser metanol solo o combinado con formamida (como el caso de la pintura acrílica) según la naturaleza de la muestra.
El reactivo de Karl Fischer está compuesto de una mezcla de iodo, una amina que actúa como base y normalmente se trata de imidazol, dióxido de azufre y metanol. Este reactivo es el titulante el sistema de titulación y al entrar en contacto con el agua de la muestra ocasiona una reacción química donde el iodo es reducido a yodhídrico. Cuando toda el agua se ha consumido, el iodo ya no reacciona y queda presente como iodo libre, mismo que es detectado por un sensor electroquímico (electrodo bivoltamétrico).
El método descrito por la ASTM requiere el uso de un aparato de Karl Fischer manual o automático, equipado con una bureta de 25 ml clase A o equivalente. En este sentido, el equipo HI 933 Titulador Automático Karl Fischer de Hanna Instruments, cumple con todo lo solicitado. Gracias al sistema pistón-bomba del equipo se puede lograr hasta 40 mil pasos que se traduce en cantidades de titulante dosificadas tan pequeñas como 0.125 microlitros, algo insuperable en el mercado, otorgando gran precisión; este combinado con su punto anti difusión y el sistema sellado de desecado del equipo, permite el uso más eficiente de los reactivos con el mínimo de contaminación.
El equipo HI 933, permite generar hasta 100 métodos de usuario totalmente personalizables, al igual que los informes de titulación, de manera que se adapta a la muestra y tipo de ensayo en un rango de 100 ppm a 100% de agua, cubriendo el rango de aplicabilidad de la norma de 0,5% a >70%. La norma requiere que se estandarice el titulante para definir el título del mismo constantemente, el equipo tiene la metodología de estandarización para los títulos disponibles comercialmente ya instalada por defecto, y hace la actualización del titulante de manera automática; permite almacenar en su base de datos hasta 20 titulantes.
La detección del punto final se realiza con el electrodo bivoltamétrico HI 76320, su alta sensibilidad de 0.1 mV con precisión del 0,1% y variedad de corriente de polarización permite detectar el punto final de manera oportuna con precisión y alta repetibilidad.
Para consultas, así como desarrollo de metodologías y puesta en marcha del equipo, el personal de Hanna Instruments, con mucho gusto, atenderá sus inquietudes y brindará todo el soporte técnico y comercial necesario.
Bibliografía
- American Society for Testing and Materials. ASTM D 4017-02 (2015). Standard Test Method for water in paint and paint materials by Karl Fischer Method. United States, 2015. 8 p.
