Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios de estandarización reconocidos internacionalmente establecidos en la Decisión sobre principios para el desarrollo de normas, guías y recomendaciones internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio.
Designación: E165/E165M − 23
Práctica Estándar para
Ensayos de Líquidos Penetrantes para la industria general 1 Este estándar se publica bajo la designación fija E165/E165M; el número que sigue inmediatamente a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última reaprobación. Un superíndice épsilon (s) indica un cambio editorial desde la última revisión o reaprobación.
equivalentes exactos, por lo tanto, cada sistema se utilizará independientemente del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede dar lugar a no conformidad con la norma. 1.5 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hubiere, asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas adecuadas de seguridad, salud y medio ambiente y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. 1.6 Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre Principios para el Desarrollo de Normas, Guías y Recomendaciones Internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio.
1. Alcance* 2
1.1 Esta práctica cubre procedimientos para el ensayo por penetración de materiales. El ensayo de penetración es un método de ensayo no destructivo para detectar discontinuidades que están abiertas a la superficie, como grietas, costuras, solapes, pliegues fríos, contracciones, laminaciones, fugas o falta de fusión y es aplicable en examinación y mantenimiento en proceso y final. Puede usarse eficazmente en el examen de materiales metálicos no porosos, metales ferrosos y no ferrosos, y de materiales no metálicos como cerámicas esmaltadas o completamente densificada no porosa, así como ciertos plásticos no porosos y vidrio. 1.2 Esta práctica también proporciona una referencia: 1.2.1 Mediante la cual se puede revisar un proceso de examen de líquidos penetrantes recomendado o requerido por organizaciones individuales para determinar su aplicabilidad e integridad. 1.2.2 Para uso en la preparación de especificaciones de procesos y procedimientos relacionados con los ensayos de líquidos penetrantes de piezas y materiales. Se recomienda encarecidamente el acuerdo del cliente que solicita pruebas con penetrantes. Todas las áreas de esta práctica pueden estar abiertas a un acuerdo entre la organización de ingeniería competente y el proveedor, o a una dirección específica de la organización de ingeniería competente. 1.2.3 Para uso en la organización de instalaciones y personal relacionado con ensayos de líquidos penetrantes.
2. Documentos referenciados 2.1 Normas ASTM:3 D129 Test Method for Sulfur in Petroleum Products (General High Pressure Decomposition Device Method) D329 Specification for Acetone D770 Specification for Isopropyl Alcohol D1193 Specification for Reagent Water D1552 Test Method for Sulfur in Petroleum Products by High Temperature Combustion and Infrared (IR) Detection or Thermal Conductivity Detection (TCD) D4327 Test Method for Anions in Water by Suppressed Ion Chromatography D6919 Test Method for Determination of Dissolved Alkali and Alkaline Earth Cations and Ammonium in Water and Wastewater by Ion Chromatography E433 Reference Photographs for Liquid Penetrant Inspection E516 Practice for Testing Thermal Conductivity Detectors Used in Gas Chromatography E543 Specification for Agencies Performing Nondestructive Testing E1208 Practice for Fluorescent Liquid Penetrant Testing Using the Lipophilic Post-Emulsification Process
1.3 Esta práctica no indica ni sugiere criterios para la evaluación de las indicaciones obtenidas mediante ensayos de penetrantes. Cabe señalar, sin embargo, que una vez encontradas las indicaciones, éstas deben interpretarse o clasificarse y luego evaluarse. Para este propósito debe existir un código, norma o acuerdo específico separado para definir el tipo, tamaño, ubicación y dirección de las indicaciones consideradas aceptables y aquellas consideradas inaceptables. 1.4 Unidades— Los valores indicados en unidades SI o en unidades pulgada-libra deben considerarse por separado como estándar. Los valores indicados en cada sistema pueden no ser 1 Esta práctica está bajo la jurisdicción del Comité E07 de ASTM sobre Pruebas no destructivas y es responsabilidad directa del Subcomité E07.03 sobre Métodos de partículas magnéticas y líquidos penetrantes. Edición actual aprobada el 1 de julio de 2023. Publicada en agosto de 2023. Aprobada originalmente en 1960. Última edición anterior aprobada en 2018 como E165/E165M – 18. DOI: 10.1520/E0165_E0165M-23. 2 Para aplicaciones del Código ASME de calderas y recipientes a presión, consulte el Método de prueba recomendado SE-165 relacionado en el Código.
3 Para conocer las normas ASTM a las que se hace referencia, visite el sitio web de ASTM, www.astm.org, o comuníquese con el Servicio de atención al cliente de ASTM en
[email protected]. Para obtener información sobre el volumen del Libro anual de normas ASTM, consulte la página Resumen del documento de la norma en el sitio web de ASTM.
* Al final de este estándar aparece una sección de Resumen de Cambios. Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. United States
1
E165/E165M − 23 E1209 Practice for Fluorescent Liquid Penetrant Testing Using the Water-Washable Process E1210 Practice for Fluorescent Liquid Penetrant Testing Using the Hydrophilic Post-Emulsification Process E1219 Practice for Fluorescent Liquid Penetrant Testing Using the Solvent-Removable Process E1220 Practice for Visible Penetrant Testing Using SolventRemovable Process E1316 Terminology for Nondestructive Examinations E1418 Practice for Visible Penetrant Testing Using the Water-Washable Process E2297 Guide for Use of UV-A and Visible Light Sources and Meters used in the Liquid Penetrant and Magnetic Particle Methods E3022 Practice for Measurement of Emission Characteristics and Requirements for LED UV-A Lamps Used in Fluorescent Penetrant and Magnetic Particle Testing 2.2 Norma APHA:4 429 Method for the Examination of Water and Wastewater 2.3 Normas SAE:5 AMS 2644 Inspection Material, Penetrant QPL-AMS-2644 Qualified Products of Inspection Materials, Penetrant
5. Importancia y uso 5.1 Los métodos de prueba de líquidos penetrantes indican la presencia, ubicación y, hasta cierto punto, la naturaleza y magnitud de las discontinuidades detectadas. Cada uno de los diversos métodos penetrantes ha sido diseñado para usos específicos, como artículos de servicio críticos, volumen de piezas, portabilidad o áreas localizadas de examen. El método seleccionado dependerá en consecuencia de los requisitos de diseño y servicio de las piezas o materiales que se prueban. 6. Clasificación de Materiales y Métodos de Penetrantes 6.1 Los métodos y materiales de prueba de líquidos penetrantes se clasifican de acuerdo con AMS 2644 como se enumera en la Tabla 1. 6.2 Prueba de penetrantes fluorescentes (Tipo I): las pruebas de penetrantes fluorescentes utilizan penetrantes que emiten una fluorescencia brillante cuando se excitan con la radiación UV-A. La sensibilidad de los penetrantes fluorescentes depende de su capacidad para ser retenidos en las discontinuidades de distintos tamaños durante el procesamiento y luego para filtrarse en la capa reveladora y producir indicaciones que serán fluorescentes. Las indicaciones fluorescentes son muchas veces más brillantes que su entorno cuando se observan con una iluminación UV-A adecuada.
3. Terminología 3.1 Las definiciones relacionadas con los ensayos de líquidos penetrantes, que aparecen en Terminología E1316, se deben aplicar a los términos utilizados en esta práctica.
6.3 Prueba de penetrante visible (Tipo II): la prueba de penetrante visible utiliza un penetrante que se puede ver en luz visible. El penetrante suele ser rojo, de modo que las indicaciones resultantes producen un contraste definido con el fondo blanco del revelador. Las indicaciones de penetrantes visibles deben verse bajo una luz visible adecuada.
NOTA 1—A lo largo de esta práctica, el término luz negra se ha cambiado a UV-A para cumplir con la terminología más reciente en Terminología E1316. La luz negra puede significar una amplia gama de radiación ultravioleta: las pruebas con penetrantes fluorescentes utilizan solo luz UV-A.
7. Materiales
4. Resumen de la práctica
7.1 Los materiales de prueba de líquidos penetrantes consisten en penetrantes fluorescentes o visibles, emulsionantes (a base de aceite y agua), removedores (agua y solvente) y reveladores (polvo seco, acuoso y no acuoso). Una familia de materiales de prueba de líquidos penetrantes consta del penetrante y emulsionante aplicables, según lo recomendado por el fabricante. Se puede utilizar cualquier líquido penetrante, removedor y revelador enumerado en QPL-AMS-2644, independientemente del fabricante. Los penetrantes y emulsionantes serán de la misma familia; Está prohibido el uso de penetrantes y emulsionantes de diferentes fabricantes o grupos familiares.
4.1 El líquido penetrante puede consistir en material visible o fluorescente. El líquido penetrante se aplica uniformemente sobre la superficie que se examina y se le permite entrar en las discontinuidades abiertas. Después de un tiempo de permanencia adecuado, se elimina el exceso de penetrante de la superficie. Se aplica un revelador para sacar el penetrante atrapado fuera de la discontinuidad y teñir el revelador. Luego se examina la superficie de prueba para determinar la presencia o ausencia de indicaciones. NOTA 2— El revelador se puede omitir por acuerdo entre las partes contratantes. NOTA 3—El examen con penetrantes fluorescentes no debe seguir a un examen con penetrantes visibles a menos que el procedimiento haya sido calificado de acuerdo con 10.2, porque los tintes visibles pueden causar deterioro o temple de los tintes fluorescentes.
NOTA 4—Consulte 9.1 para conocer los requisitos especiales para el contenido de azufre, halógenos y metales alcalinos. TABLA 1 Clasificación de tipos y métodos de pruebas de penetrantes
4.2 Los parámetros de procesamiento, como la limpieza previa de la superficie, el tiempo de permanencia del penetrante y los métodos de eliminación del exceso de penetrante, dependen de los materiales específicos utilizados, la naturaleza de la pieza bajo examen (es decir, tamaño, forma, condición de la superficie, aleación) y tipo. de discontinuidades esperadas.
Tipo I— Prueba de Penetrantes Fluorescentes Método A— lavable con agua (ver Práctica E1209) Método A(W)— Penetrante lavable con agua (penetrante que contiene >20 % de agua) (ver Práctica E1209) Método B— Post-emulsificable, lipófilo (ver Práctica E1208) Método C— Removible con solvente (ver Práctica E1219) Método D— Post-emulsionable, hidrófilo (ver Práctica E1210) Tipo II— Prueba de Penetrantes Visibles Método A— lavable con agua (ver Práctica E1418) Método A(W)— Penetrante lavable con agua (penetrante que contiene >20 % de agua) (ver Práctica E1418) Método C— extraíble con disolvente (consulte la práctica E1220)
4 Disponible en American Public Health Association, Publication Office, 1015 Fifteenth Street, NW, Washington, DC 20005. 5 Disponible en Society of Automotive Engineers (SAE), 400 Commonwealth Dr., Warrendale, PA 15096-0001, http://www.sae.org.
2
E165/E165M − 23 NOTA 5— Si bien los materiales penetrantes aprobados no afectarán negativamente a los materiales metálicos comunes, algunos plásticos o gomas pueden inflarse o mancharse con ciertos penetrantes.
7.4 Removedores de solventes: los removedores de solventes funcionan disolviendo el penetrante, lo que permite limpiar la superficie y liberarla del exceso de penetrante.
7.2 Penetrantes: 7.2.1 Los penetrantes post-emulsionables son insolubles en agua
7.5 Reveladores: los reveladores forman una capa absorbente translúcida o blanca que ayuda a sacar el penetrante de las discontinuidades de la superficie a través de la acción absorbente, aumentando así la visibilidad de las indicaciones. 7.5.1 Reveladores en polvo seco: los reveladores en polvo seco se utilizan tal como se suministran, es decir, polvo que fluye libremente y que no se apelmaza (consulte 8.8.1). Se debería tener cuidado de no contaminar el revelador con penetrante fluorescente, ya que las motas de revelador contaminadas pueden aparecer como indicaciones de penetrante. 7.5.2 Reveladores acuosos: los reveladores acuosos normalmente se suministran como partículas de polvo seco para ser suspendidas (suspensibles en agua) o disueltas (solubles en agua) en agua. La concentración, uso y mantenimiento deberán estar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Los reveladores solubles en agua no se deben utilizar con penetrantes Tipo II o Tipo I, Método A o Método A(W) (penetrantes que contienen >20 % de agua).
y no se pueden eliminar solo con enjuague con agua. Están formulados para eliminarse selectivamente de la superficie utilizando un emulsionante independiente. Si se aplica correctamente y se le da un tiempo de emulsificación adecuado, el emulsionante se combina con el exceso de penetrante de la superficie para formar una mezcla lavable con agua, que se puede enjuagar de la superficie, dejando la superficie libre de fondo fluorescente excesivo. Se debe establecer y mantener experimentalmente el tiempo de emulsificación adecuado para garantizar que la emulsificación excesiva no produzca pérdida de indicaciones.
7.2.2 Los penetrantes lavables con agua están formulados para ser lavables directamente con agua desde la superficie de la pieza de prueba, después de un tiempo de permanencia adecuado del penetrante. Debido a que el emulsionante está formulado en el penetrante o el penetrante es a base de agua (el penetrante contiene >20 % de agua), los penetrantes lavables con agua se pueden eliminar de las discontinuidades si el paso de enjuague es demasiado largo o demasiado vigoroso. Por lo tanto, es extremadamente importante ejercer un control adecuado en la eliminación del exceso de penetrante de la superficie para evitar el lavado excesivo. Algunos penetrantes son menos resistentes al lavado excesivo que otros, por lo que se debería tener precaución.
NOTA 6— Los reveladores acuosos pueden provocar la eliminación de las indicaciones si no se aplican y controlan adecuadamente. El procedimiento debería calificarse de acuerdo con 10.2.
7.5.3 Reveladores húmedos no acuosos. Los reveladores húmedos no acuosos se suministran como suspensiones de partículas de revelador en un portador solvente no acuoso listo para usar tal como se suministra. Se rocían reveladores húmedos no acuosos para formar una fina capa sobre la superficie de la pieza cuando se seca. Esta fina capa sirve como medio de revelado.
7.2.3 Los penetrantes removibles con solvente están formulados de manera que el exceso de penetrante de la superficie se pueda eliminar limpiando hasta que se haya eliminado la mayor parte del penetrante. Los restos restantes deberían eliminarse con el removedor de solvente (ver 8.6.4). Para evitar la eliminación del penetrante de las discontinuidades, se debería tener cuidado de evitar el uso de exceso de solvente. Está prohibido lavar la superficie con disolvente para eliminar el exceso de penetrante, ya que las indicaciones del penetrante podrían eliminarse fácilmente.
NOTA 7— Este tipo de revelador está diseñado para su aplicación únicamente mediante pulverización.
8. Procedimiento 8.1 Los siguientes parámetros de procesamiento se aplican a los métodos de prueba de penetrantes fluorescentes y visibles. 8.2 Límites de temperatura: la temperatura de los materiales penetrantes y la superficie de la pieza a procesar debe estar entre 40 °F y 125 °F [4 °C y 52 °C] o el procedimiento debe calificarse a la temperatura utilizada como se describe en 10.2. 8.3 Secuencia de examen: el examen final con penetrante se debe realizar después de completar todas las operaciones que podrían causar discontinuidades conectadas a la superficie u operaciones que podrían exponer discontinuidades que no estaban previamente abiertas a la superficie. Dichas operaciones incluyen, entre otras, esmerilado, soldadura, enderezamiento, mecanizado y tratamiento térmico. Por lo general, se pueden obtener resultados de examen satisfactorios en superficies soldadas, laminadas, fundidas, forjadas o cerámicas en condiciones densificadas. 8.3.1 Tratamiento de superficie: la prueba final de penetrante se puede realizar antes de los tratamientos que pueden manchar la superficie pero que por sí solos no causan discontinuidades en la superficie. Dichos tratamientos incluyen, entre otros, chorro de vapor, desbarbado, lijado, pulido, chorro de arena o lapeado. La realización de la prueba final con penetrantes después de dichos tratamientos superficiales requiere que la(s) pieza(s) sean grabadas para eliminar el metal manchado de la superficie antes de la prueba, a menos que las partes contratantes acuerden lo contrario. Tenga en cuenta que la prueba final de penetración siempre debe preceder al granallado de la superficie.
7.3 Emulsificadores: 7.3.1 Los emulsificadores lipófilos son líquidos miscibles con aceite que se utilizan para emulsionar el penetrante post-emulsionado en la superficie de la pieza, haciéndola lavable con agua. Las características individuales del emulsionante y penetrante, y la geometría/rugosidad de la superficie del material de la pieza contribuyen a determinar el tiempo de emulsificación.
7.3.2 Los emulsionantes hidrófilos son líquidos miscibles en agua que se utilizan para emulsionar el exceso de penetrante postemulsionado en la superficie de la pieza, haciéndola lavable con agua. Estos emulsionantes a base de agua (removedores tipo detergente) se suministran como concentrados para diluir con agua y usarse como inmersión o rociador. La concentración, uso y mantenimiento deberán estar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. 7.3.2.1 Los emulsionantes hidrófilos funcionan desplazando el exceso de película penetrante de la superficie de la pieza mediante la acción detergente. La fuerza del rociado de agua o la agitación mecánica/de aire en un tanque de inmersión abierto proporciona la acción de fregado mientras el detergente desplaza la película de penetrante de la superficie de la pieza. Las características individuales del emulsionante y penetrante, y la geometría y rugosidad de la superficie del material de la pieza contribuyen a determinar el tiempo de emulsificación. La concentración de emulsificación se controlará semanalmente utilizando un refractómetro adecuado. 3
E165/E165M − 23 NOTA 8—El chorro de arena o granallado puede cerrar las discontinuidades, por lo que se debería tener extremo cuidado para evitar enmascarar las discontinuidades. Sin embargo, en determinadas circunstancias, el chorreado con arena con determinadas presiones de aire, medios o ambos puede ser aceptable sin grabado posterior cuando así lo acuerden las partes contratantes. NOTA 9— No se recomienda la preparación de superficies de cerámica estructural o electrónica para pruebas de penetración mediante esmerilado, chorro de arena y grabado debido al potencial de daño.
realizar pruebas antes de su uso. La aplicación de pulverización electrostática puede eliminar la acumulación excesiva de líquido de penetrante en la pieza, minimizar el exceso de pulverización y minimizar la cantidad de penetrante que ingresa a los conductos con núcleo hueco que podrían servir como depósitos de penetrante, causando graves problemas de purga durante el examen. Los aerosoles son convenientemente portátiles y adecuados para aplicación local.
8.4 Limpieza previa. El éxito de cualquier procedimiento de prueba de penetrantes depende en gran medida de que la superficie circundante y la discontinuidad estén libres de cualquier contaminante (sólido o líquido) que pueda interferir con el proceso de penetración. Todas las partes o áreas de piezas a examinar deben estar limpias y secas antes de aplicar el penetrante. Si solo se va a examinar una sección de una pieza, como una soldadura, incluida la zona afectada por el calor, se eliminarán todos los contaminantes del área que se examina según lo definido por las partes contratantes. "Limpio" pretende significar que la superficie debe estar libre de óxido, incrustaciones, fundente de soldadura, salpicaduras de soldadura, grasa, pintura, películas aceitosas, suciedad, etc., que puedan interferir con el proceso penetrante. Todos estos contaminantes pueden evitar que el penetrante entre en discontinuidades (consulte el Anexo A1 sobre Limpieza de piezas y materiales). 8.4.1 Secado después de la limpieza. Es esencial que la superficie de las piezas esté completamente seca después de la limpieza, ya que cualquier residuo líquido dificultará la entrada del penetrante en las discontinuidades. El secado se puede lograr calentando las piezas en hornos de secado, con lámparas infrarrojas, aire caliente forzado o exponiéndolas a temperatura ambiente.
NOTA 11— En las aplicaciones por aspersión, es importante que haya una ventilación adecuada. Esto generalmente se logra mediante el uso de una cabina de pintura y un sistema de escape diseñados adecuadamente.
8.5.1 Tiempo de permanencia del penetrante: después de la aplicación, permita que el exceso de penetrante se drene de la pieza (se debería tener cuidado para evitar que se formen charcos de penetrante en la pieza), permitiendo al mismo tiempo el tiempo de permanencia del penetrante adecuado (consulte la Tabla 2). El tiempo que el penetrante debe permanecer en la pieza para permitir una penetración adecuada debería ser el recomendado por el fabricante del penetrante. Sin embargo, la Tabla 2 proporciona una guía para la selección de tiempos de permanencia del penetrante para una variedad de materiales, formas y tipos de discontinuidades. El tiempo máximo de permanencia no excederá el recomendado por el fabricante; Si no se proporciona un máximo, la permanencia máxima no excederá las 2 h a menos que se vuelva a aplicar penetrante según sea necesario. 8.6 Remoción del Penetrante 8.6.1 Lavable con agua (Método A y Método A(W)): 8.6.1.1 Eliminación del penetrante lavable con agua. Después
NOTA 10— Los residuos de los procesos de limpieza, como álcalis fuertes, soluciones de decapado y cromatos, en particular, pueden reaccionar adversamente con el penetrante y reducir su sensibilidad y rendimiento.
del tiempo de permanencia requerido del penetrante, el exceso de penetrante en la superficie que se examina debe eliminarse con agua. Se puede eliminar manualmente con un rociador grueso o limpiando la superficie de la pieza con un trapo humedecido, equipo de rociado de agua automático o semiautomático o mediante inmersión en agua. Para el enjuague por inmersión, las piezas se sumergen completamente en el baño de agua con aire o agitación mecánica. (a) La temperatura del agua se debe mantener dentro del rango de 50 °F a 100 °F [10 °C a 38 °C]. (b) La presión del agua de enjuague por aspersión no debe exceder los 40 psi [275 kPa]. Cuando se utilizan pistolas pulverizadoras a presión de hidroaire, la presión del aire no debería exceder los 25 psi [172 kPa].
8.5 Aplicación de penetrante: después de que la pieza se haya limpiado, secado y esté dentro del rango de temperatura especificado, se aplica el penetrante a la superficie a examinar de modo que toda la pieza o área bajo examen quede completamente cubierta con penetrante. Los métodos de aplicación incluyen inmersión, brocha, inundación o pulverización. Las piezas pequeñas suelen colocarse en cestas adecuadas y sumergirse en un tanque de penetrante. En piezas más grandes y con geometrías complejas, el penetrante se puede aplicar eficazmente con brocha o pulverización. Tanto las pistolas pulverizadoras convencionales como las electrostáticas son medios eficaces para aplicar líquidos penetrantes a las superficies de las piezas. No todos los materiales penetrantes son adecuados para aplicaciones de pulverización electrostática, por lo que se deberían
NOTA 12— Se debería evitar el lavado excesivo. El lavado excesivo puede hacer que el penetrante se elimine de las discontinuidades; Las boquillas de aspersión deberían mantenerse a un mínimo de 30 cm [12 pulgadas] de la superficie cuando no existan limitaciones físicas. Con métodos de penetrantes fluorescentes, realice la
TABLA 2 Tiempos de permanencia mínimos recomendados Material Aluminio, magnesio, acero, latón y bronce, titanio y aleaciones de alta temperatura
Herramientas con punta de carburo Plástico Vidrio Cerámica
Tipo de Discontinuidad
Forma fundiciones y soldaduras
pliegues fríos, porosidad, falta de fusión, grietas (todas las formas)
Materiales forjados: extrusiones, forjados, placas.
Todas las formas Todas las formas Todas las formas
Tiempos de PermanenciaA (minutos) PenetranteB
ReveladorC
5
10
solapes, grietas (todas las formas)
10
10
falta de fusión, porosidad, grietas
5
10
grietas grietas grietas, porosidad
5 5 5
10 10 10
Para rangos de temperatura de 50 °F a 125 °F [10 °C a 52 °C]. Para temperaturas entre 40 °F y 50 °F [4,4 °C y 10 °C], se recomienda un tiempo de permanencia mínimo de 20 min. Tiempo máximo de permanencia del penetrante de acuerdo con 8.5.1. C El tiempo de revelado comienza tan pronto como el recubrimiento de revelador húmedo se haya secado en la superficie de las piezas (mínimo recomendado). Tiempo máximo de revelado de acuerdo con 8.8.4. A B
4
E165/E165M − 23 operación de enjuague manual bajo luz UV-A para que se pueda determinar cuándo se ha eliminado adecuadamente el penetrante de la superficie.
mediante un enjuague manual, semiautomático o automatizado con rociador de agua de las piezas. La presión de pulverización de agua no debe exceder los 40 psi [275 kPa] cuando se utilizan pistolas de pulverización manuales o hidráulicas. Cuando se utilizan pistolas pulverizadoras a presión de hidroaire, la presión del aire no debe exceder los 25 psi [172 kPa]. Se recomienda agua libre de contaminantes que puedan obstruir las boquillas de pulverización o dejar residuos en las piezas.
8.6.2 Emulsificación lipófila (Método B): 8.6.2.1 Aplicación de emulsionante lipófilo: después del tiempo de permanencia del penetrante requerido, el exceso de penetrante en la pieza debe emulsionarse sumergiendo o inundando las piezas con el emulsionante requerido (el emulsionante se combina con el exceso de penetrante de superficie y hace que la mezcla se pueda eliminar mediante enjuague con agua). El emulsionante lipófilo no se aplicará con spray o brocha y la pieza o el emulsionante no se agitará mientras se sumerge. Después de la aplicación del emulsionante, las piezas se deben drenar y colocar de manera que se evite que el emulsionante se acumule en las piezas. 8.6.2.2 Tiempo de emulsificación: el tiempo de emulsificación comienza tan pronto como se aplica el emulsionante. El tiempo que se permite que el emulsionante permanezca en una pieza y en contacto con el penetrante depende del tipo de emulsionante empleado y de la rugosidad de la superficie. El tiempo nominal de emulsificación debería ser el recomendado por el fabricante. El tiempo real de emulsificación debe determinarse experimentalmente para cada aplicación específica. El acabado superficial (rugosidad) de la pieza es un factor importante en la selección y en el tiempo de emulsificación de un emulsionante. El tiempo de contacto se mantendrá al mínimo para obtener antecedentes aceptables y no excederá los 3 min. 8.6.2.3 Post-enjuague—El post-enjuague efectivo del penetrante emulsionado de la superficie se puede lograr usando equipos de inmersión o rociado en agua manual, semiautomático o automatizado, o combinaciones de los mismos. 8.6.2.4 Inmersión: para el enjuague posterior a la inmersión, las piezas se sumergen completamente en el baño de agua con aire o agitación mecánica. La cantidad de tiempo que la pieza permanezca en el baño debería ser la mínima requerida para eliminar el penetrante emulsionado. Además, el rango de temperatura del agua debería ser de 50°F a 100°F [10°C a 38°C]. Cualquier enjuague de retoque necesario después de un enjuague por inmersión deberá cumplir con los requisitos de 8.6.2.5. 8.6.2.5 Enjuague posterior por aspersión: un enjuague posterior eficaz después de la emulsificación también se puede lograr mediante un enjuague por aspersión de agua manual o automático. La temperatura del agua deberá estar entre 50°F y 100°F [10°C y 38°C]. La presión de pulverización de agua no deberá exceder los 40 psi [275 kPa] cuando se utilicen pistolas pulverizadoras manuales. Cuando se utilizan pistolas pulverizadoras a presión de hidroaire, la presión del aire no debería exceder los 25 psi [172 kPa]. 8.6.2.6 Efectividad del enjuague: si el paso de emulsificación y enjuague final no es efectivo, como lo demuestra un exceso de penetrante residual en la superficie después de la emulsificación y el enjuague; Vuelva a limpiar a fondo y reprocesar completamente la pieza. 8.6.3 Emulsificación hidrófila (Método D): 8.6.3.1 Aplicación de removedor hidrófilo. Después del tiempo de permanencia requerido del penetrante, las piezas se pueden enjuagar previamente con agua antes de la aplicación del emulsionante hidrófilo. Este preenjuague permite eliminar el exceso de penetrante superficial de las piezas antes de la emulsificación para minimizar la contaminación del penetrante en el baño de emulsionante hidrófilo, extendiendo así su vida útil. No es necesario enjuagar previamente una pieza si se utiliza una aplicación por pulverización de emulsionante. 8.6.3.2 Controles de preenjuague: un preenjuague eficaz se logra
8.6.3.3 Aplicación del emulsionante. El penetrante superficial residual en las piezas debe emulsionarse sumergiendo las piezas en un baño de emulsionante hidrófilo agitado o rociando las piezas con soluciones de agua/emulsionante, lo que hace que El penetrante residual restante de la superficie se puede lavar con agua para la estación de enjuague final. El tiempo de emulsificación comienza tan pronto como se aplica el emulsionante. El tiempo que se permite que el emulsionante permanezca en una pieza y en contacto con el penetrante depende del tipo de emulsionante empleado y de la rugosidad de la superficie. El tiempo de emulsificación debería determinarse experimentalmente para cada aplicación específica. El acabado superficial (rugosidad de la pieza) es un factor importante a la hora de determinar el tiempo de emulsificación necesario para un emulsionante. El tiempo de emulsificación por contacto debería mantenerse en el menor tiempo posible compatible con un fondo aceptable y no debe exceder los 2 minutos. (a) Inmersión: para la aplicación por inmersión, las piezas deben estar completamente sumergidas en el baño emulsionante. La concentración del emulsionante hidrófilo será la recomendada por el fabricante y el baño o la pieza se agitarán suavemente con aire o mecánicamente durante todo el ciclo. Se utilizará el tiempo mínimo para obtener un fondo aceptable, pero el tiempo de permanencia no será superior a 2 min salvo aprobación de las partes contratantes. (b) Aplicación por aspersión: para aplicaciones por aspersión, todas las superficies de las piezas deberían rociarse uniformemente con una solución de agua/emulsionante para emulsionar eficazmente el penetrante residual en las superficies de las piezas y hacerlas lavables con agua. La concentración del emulsionante para aplicación por aspersión debería estar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, pero no excederá el 5 %. La presión del agua pulverizada debería ser inferior a 40 psi [275 kpa]. La boquilla producirá un patrón de rociado grueso similar al utilizado en el enjuague. El contacto con el emulsionante se mantendrá durante el tiempo mínimo para obtener un fondo aceptable y no debe exceder los 2 min. La temperatura del agua se debe mantener entre 50°F y 100°F [10°C y 38°C]. 8.6.3.4 Post-enjuague de penetrantes emulsionados hidrófilos. Se puede lograr un post-enjuague efectivo del penetrante emulsionado de la superficie usando rociado de agua manual o automatizado, inmersión en agua o combinaciones de los mismos. El tiempo total de enjuague no deberá exceder los 2 minutos, independientemente del número de métodos de enjuague utilizados. (a) Post-enjuague por inmersión: si se utiliza un enjuague por inmersión agitado, la cantidad de tiempo que las piezas estén en el baño será el mínimo requerido para eliminar el penetrante emulsionado y no excederá los 2 minutos. Además, el rango de temperatura del agua debe estar entre 50 °F y 100 °F [10 °C y 38 °C]. Tenga en cuenta que puede ser necesario un enjuague de retoque después del enjuague por inmersión, pero el tiempo total de lavado no debe exceder los 2 minutos. 5
E165/E165M − 23 uniformemente sobre toda la superficie que se examina. El exceso de polvo revelador se puede eliminar agitando o golpeando la pieza, o soplando con aire comprimido limpio, seco y a baja presión que no exceda 5 psi [34 kPa]. No se deben utilizar reveladores secos con penetrante Tipo II. 8.8.2 Reveladores acuosos (Formas B y C): está prohibido el uso de reveladores solubles en agua (Forma B) con penetrantes Tipo II o penetrantes Tipo I, Método A. Los reveladores suspendibles en agua (Forma C) se pueden usar con penetrantes tipo I y tipo II. Se aplicarán reveladores acuosos a la pieza inmediatamente después de que se haya eliminado el exceso de penetrante y antes del secado. Los reveladores acuosos se prepararán y mantendrán de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se aplicarán de tal manera que garanticen una cobertura parcial completa y uniforme. Los reveladores acuosos se pueden aplicar rociando, haciendo fluir o sumergiendo la pieza en un baño de revelador preparado. Sumerja las piezas sólo el tiempo suficiente para cubrir todas las superficies de las piezas con el revelador, ya que las indicaciones pueden filtrarse si las piezas se dejan en el baño por mucho tiempo. Después de retirar las piezas del baño de revelador, déjelas escurrir. Drene todo el exceso de revelador de los huecos y las secciones atrapadas para eliminar la acumulación de revelador, que puede oscurecer las discontinuidades. Seque las piezas de acuerdo con 8.7. La capa de revelador seca aparece como una capa translúcida o blanca en la pieza. 8.8.3 Reveladores húmedos no acuosos (Formas D y E): después de que se haya eliminado el exceso de penetrante y se haya secado la superficie, aplique revelador húmedo no acuoso rociándolo de tal manera que asegure una cobertura completa de la parte con una película delgada y uniforme de revelador. El revelador se aplicará de manera adecuada al tipo de penetrante que se utilice. Para tinte visible, el revelador se debe aplicar lo suficientemente espeso para proporcionar un fondo contrastante. Para tintes fluorescentes, el revelador se debe aplicar en una capa fina para producir una cobertura translúcida. Está prohibido sumergir o inundar piezas con reveladores no acuosos, porque la acción solvente de este tipo de reveladores puede eliminar o disolver el penetrante dentro de las discontinuidades.
(b) Post-enjuague por aspersión: Un post-enjuague eficaz después de la emulsificación también se puede lograr mediante aspersión de agua manual, semiautomática o automática. La presión de pulverización de agua no deberá exceder los 40 psi [275 kPa] cuando se utilicen pistolas pulverizadoras manuales o hidroaéreas. Cuando se utilizan pistolas pulverizadoras a presión de hidroaire, la presión del aire no debe exceder los 25 psi [172 kPa]. La temperatura del agua deberá estar entre 50 °F y 100 °F [10 °C y 38 °C]. El tiempo de enjuague por aspersión será inferior a 2 minutos, a menos que se especifique lo contrario. 8.6.3.5 Efectividad del enjuague: si los pasos de emulsificación y enjuague final no son efectivos, como lo demuestra un exceso de penetrante residual en la superficie después de la emulsificación y el enjuague, vuelva a limpiar minuciosamente y reprocese completamente la pieza. 8.6.4 Eliminación del penetrante removible con solvente (Método C): después del tiempo de permanencia requerido del penetrante, el exceso de penetrante se elimina frotando con un paño/toalla seco, limpio y sin pelusa. Luego use un paño/toalla limpio y sin pelusa ligeramente humedecido con solvente para eliminar los rastros restantes de penetrante de superficie, según lo determinado mediante examen bajo iluminación UV-A para métodos fluorescentes y luz visible para métodos visibles. Realice una limpieza final con un paño limpio y seco para eliminar los residuos de disolvente que puedan quedar. Se debe limpiar suavemente para evitar eliminar el penetrante de cualquier discontinuidad. En superficies lisas, se puede realizar un método alternativo de eliminación limpiando con un paño limpio y seco. Está prohibido lavar la superficie con solvente después de la aplicación del penetrante y antes del revelado. 8.7 Secado: independientemente del tipo y método de penetrante utilizado, es necesario secar la superficie de la(s) pieza(s) antes de aplicar reveladores secos o no acuosos o después de la aplicación del revelador acuoso. El tiempo de secado variará según el tipo de secado utilizado y el tamaño, naturaleza, geometría y cantidad de piezas que se procesen . 8.7.1 Parámetros de secado: los componentes se deben secar al aire a temperatura ambiente o en un horno de secado. El secado a temperatura ambiente se puede facilitar mediante el uso de ventiladores. Las temperaturas del horno no deben exceder los 160°F [71°C]. El tiempo de secado será sólo el necesario para secar adecuadamente la pieza. Los componentes se deberían retirar del horno después del secado. Estos no deben colocarse en el horno con agua o soluciones/suspensiones acuosas acumuladas .
NOTA 13- Los vapores del disolvente volátil en el revelador pueden ser peligrosos. Se debería proporcionar una ventilación adecuada en todo momento, pero especialmente cuando el revelador se aplica dentro de un área cerrada.
8.8.4 Tiempo de revelado. El tiempo que el revelador debe permanecer en la pieza antes del examen no debe ser inferior a 10 minutos. El tiempo de revelado comienza inmediatamente después de la aplicación del revelador en polvo seco o tan pronto como la capa de revelador húmeda (acuosa o no acuosa) esté seca (es decir, el agua o el disolvente portador se haya evaporado hasta sequedad). Los tiempos de revelado máximos permitidos serán de 4 h para revelador en polvo seco (Forma A), 2 h para revelador acuoso (Formas B y C) y 1 h para revelador no acuoso (Formas D y E).
8.8 Aplicación del revelador: existen varios modos de aplicación eficaz de los distintos tipos de revelador, como espolvorear, sumergir, inundar o rociar. La forma del revelador, el tamaño de la pieza, la configuración y la rugosidad de la superficie influirán en la elección de la aplicación del revelador. 8.8.1 Revelador en polvo seco (Forma A): los reveladores en polvo seco se aplicarán después de que la pieza esté seca de tal manera que se asegure una cobertura completa del área de interés. Las piezas se pueden sumergir en un recipiente de revelador seco o en un lecho fluido de revelador seco. También se pueden espolvorear con el revelador de polvo a través de una pera de polvo manual o una pistola de polvo convencional o electrostática. Es común y eficaz aplicar polvo seco en una cámara de polvo cerrada, lo que crea una nube de polvo eficaz y controlada. Se pueden utilizar otros medios adecuados al tamaño y geometría de la muestra, siempre que el polvo se aplique
8.9 Examen: después del tiempo de revelado aplicable, realice el examen de las piezas bajo luz visible o radiación UV-A, según corresponda. Puede resultar útil observar el sangrado durante el tiempo de revelado como ayuda para interpretar las indicaciones. Las fuentes LED UV-A, con excepción de las fuentes LED UV-A de boroscopio, deben cumplir con los requisitos de la práctica E3022. 8.9.1 Examen de radiación UV-A: examine las piezas probadas con penetrante fluorescente tipo I bajo irradiancia UV-A en un área oscura. La luz ambiental visible no debe exceder los 2 fc 6
E165/E165M − 23 [21,5 lx]. La medición de la luz ambiental se realizará con un sensor de luz visible adecuado en la superficie de examen, con las fuentes de luz visible apagadas.
8.10 Limpieza posterior: la limpieza posterior es necesaria cuando el penetrante o revelador residual podría interferir con el procesamiento posterior o con los requisitos del servicio. Es particularmente importante cuando los materiales de prueba de penetrantes residuales puedan combinarse con otros factores en servicio para producir corrosión y antes de desengrasar con vapor o tratar térmicamente la pieza, ya que estos procesos pueden quemar el revelador sobre la pieza. Se puede emplear una técnica adecuada, como un simple enjuague con agua, rociado de agua, lavado a máquina, remojo con solvente o limpieza ultrasónica (consulte el Anexo A1 para obtener más información sobre la limpieza posterior). Se recomienda que, si es necesario retirar el revelador, se lleve a cabo lo antes posible después del examen para que el revelador no se adhiera a la pieza.
NOTA 14—debido a que los componentes fluorescentes del penetrante eventualmente se desvanecerán con la exposición directa a fuentes UVA, se debería minimizar la exposición directa de la pieza bajo prueba a la radiación UV-A cuando no se elimine el exceso de penetrante o se evalúen las indicaciones.
8.9.1.1 Control del nivel de radiación UV-A: las fuentes UV-A deben proporcionar una irradiancia mínima de 1000 µW/cm2, a una distancia de 15 pulgadas [38,1 cm]. La intensidad se comprobará diariamente para garantizar la salida requerida (consulte la Guía E2297 para obtener más información). También se deberá revisar diariamente la limpieza e integridad de los reflectores y filtros. Los filtros ultravioleta agrietados o rotos deberán reemplazarse inmediatamente. Las fuentes LED UV-A utilizadas para examinar piezas se deben verificar diariamente (o antes de usarlas si no se usan diariamente) para garantizar que todos los elementos estén operativos. Si algún elemento de diodo no funciona, se corregirá la condición o se reemplazará la unidad. La verificación operativa debería realizarse colocando una hoja de papel blanca sobre la lámpara y luego observando la luz transmitida por cada diodo. Las fuentes LED UV-A tienen plena intensidad al encenderse y la intensidad puede disminuir a medida que la lámpara se estabiliza.
9. Requisitos especiales 9.1 Impurezas: 9.1.1 Cuando se utilizan materiales penetrantes en aceros inoxidables austeníticos, titanio, base níquel u otras aleaciones de alta temperatura, se debe considerar la necesidad de restringir ciertas impurezas como azufre, halógenos y metales alcalinos. Estas impurezas pueden causar fragilidad o corrosión, particularmente a temperaturas elevadas. Cualquier evaluación de este tipo también incluirá la consideración de la forma en que están presentes las impurezas. Algunos materiales penetrantes contienen cantidades significativas de estas impurezas en forma de solventes orgánicos volátiles que normalmente se evaporan rápidamente y generalmente no causan problemas. Otros materiales pueden contener impurezas que no son volátiles y pueden reaccionar con la pieza, particularmente en presencia de humedad o temperaturas elevadas. 9.1.2 Debido a que los solventes volátiles abandonan la superficie rápidamente sin reaccionar bajo los procedimientos de examen normales, los materiales penetrantes normalmente se someten a un procedimiento de evaporación para eliminar los solventes antes de que los materiales se analicen en busca de impurezas. Luego, el residuo de este procedimiento se analiza de acuerdo con el Método de prueba D1552 o el Método de prueba D129 de descomposición, seguido del Método de prueba E516, Método B (Método turbidimétrico) para azufre. El residuo también puede analizarse mediante el Anexo A2 sobre Métodos para medir el contenido total de cloro en materiales combustibles líquidos penetrantes (para halógenos distintos del flúor) y el Anexo A3 sobre Método para medir el contenido total de flúor en materiales combustibles líquidos penetrantes (para flúor). Un procedimiento alternativo, el Anexo A4 sobre Determinación de aniones mediante cromatografía iónica, proporciona una técnica instrumental única para la medición secuencial rápida de aniones comunes como cloruro, fluoruro y sulfato (consulte el Método de prueba D4327). Los metales alcalinos en el residuo se determinan mediante fotometría de llama, espectrofotometría de absorción atómica o cromatografía iónica (consulte el Método de prueba D6919).
NOTA 15—Ciertas fuentes de UV-A de alta intensidad pueden emitir cantidades inaceptables de luz visible, lo que puede provocar la desaparición de las indicaciones fluorescentes. Se debería tener cuidado de utilizar únicamente bombillas adecuadas para fines de examen con penetrantes fluorescentes.
8.9.1.2 Calentamiento de la fuente UV-A: a menos que el fabricante especifique lo contrario, permita que la fuente UV-A se caliente durante un mínimo de 10 minutos antes de usarla o medir su intensidad. Las fuentes LED UV-A no requieren calentamiento. 8.9.1.3 Adaptación visual: el personal que examina las piezas después del procesamiento con penetrante debe estar en el área oscura durante al menos 1 minuto antes de examinar las piezas. En algunas circunstancias, pueden ser necesarios tiempos más prolongados. No se deben usar lentes fotocromáticos o teñidos durante el procesamiento y examen de piezas. 8.9.2 Examen con luz visible: examine las piezas probadas con penetrante visible tipo II bajo luz visible natural o artificial. Se requiere una iluminación adecuada para garantizar una sensibilidad adecuada del examen. Se requiere una intensidad de luz mínima en la superficie de examen de 100 fc [1076 lx] (consulte la Guía E2297 para obtener más información). 8.9.3 Limpieza: mantenga el área de examen libre de residuos que interfieran, incluidos residuos y objetos fluorescentes. 8.9.4 Verificación de la indicación: si lo permite el procedimiento específico, las indicaciones se pueden evaluar limpiando la indicación con un hisopo, cepillo o paño sin pelusa humedecido con solvente, permitiendo que el área se seque y volviendo a revelar el área. El tiempo de revelado deberá ser de un mínimo de 10 min, excepto que el tiempo de revelado no acuosa debería ser de un mínimo de 3 min. Si la indicación no reaparece, la indicación original podrá considerarse falsa. Este procedimiento se puede realizar hasta dos veces para cualquier indicación original determinada. A menos que lo prohíba el Comprador, el alcohol isopropílico de la Especificación D770 y la acetona de la Especificación D329 son disolventes comúnmente aceptados. 8.9.5 Evaluación: todas las indicaciones encontradas durante el examen se evaluarán de acuerdo con los criterios de aceptación especificados. Referencia Las fotografías de las indicaciones se indican en E433.
NOTA 16—Algunas normas actuales exigen que los niveles de impurezas de azufre y halógenos no excedan el 1 % de cualquier elemento sospechoso. Sin embargo, este nivel puede ser inaceptable para algunas aplicaciones, por lo que el nivel de impureza máximo aceptable real debe decidirse entre el proveedor y el usuario caso por caso.
9.2 Examen a temperatura elevada o baja. Cuando se realiza un examen con penetrantes en piezas que deben mantenerse a temperaturas elevadas o bajas durante la prueba, es posible que se requieran materiales penetrantes y técnicas de procesamiento especia-
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E165/E165M − 23 les. Dicho examen requiere calificación de acuerdo con 10.2 y se deben observar las recomendaciones del fabricante.
siempre que muestre las características de las discontinuidades encontradas en el examen del producto. 10.2.1 Puede ser necesaria la recalificación del procedimiento a utilizar cuando se realiza un cambio en el procedimiento o cuando se realiza una sustitución de material.
10.Calificación y Recalificación 10.1 Calificación del personal: si se especifica en el acuerdo contractual, el personal que realice exámenes según esta práctica debe estar calificado de acuerdo con una práctica o estándar de calificación de personal de END reconocido a nivel nacional o internacional y certificado por el empleador o la agencia certificadora, según corresponda. La práctica o norma utilizada debe identificarse en el acuerdo contractual entre las partes usuarias.
10.3 Calificación de la agencia de ensayos no destructivos: si se utiliza una agencia de pruebas no destructivas como se describe en la Práctica E543 para realizar el examen, la agencia debería cumplir con los requisitos de la Práctica E543. 10.4 Puede ser necesaria una recalificación cuando se realiza un cambio o sustitución en el tipo de materiales penetrantes o en el procedimiento (ver 10.2).
10.2 Calificación de procedimientos: la calificación de procedimientos que utilizan tiempos, condiciones o materiales diferentes a los especificados en esta práctica general o para materiales nuevos puede realizarse mediante cualquiera de varios métodos y debería ser acordado por las partes contratantes. Generalmente se utiliza una pieza de prueba que contiene una o más discontinuidades del tamaño relevante más pequeño. Cuando lo acuerden las partes contratantes, la probeta podrá contener discontinuidades reales o simuladas,
11. Palabras clave 11.1 examen con líquidos penetrantes fluorescentes; emulsificación hidrofílica; emulsificación lipófila; examen con líquidos penetrantes; Examen no destructivo; postemulsionado; extraíble con disolvente; examen con líquido penetrante visible; lavable con agua; luz ultravioleta; UV-A; luz visible
ANEXOS (Información obligatoria) A1. LIMPIEZA DE PIEZAS Y MATERIALES
fundentes y salpicaduras de soldadura y, en general, suciedad inorgánica. Algunos solventes de limpieza son inflamables y pueden ser tóxicos. Observe todas las instrucciones y notas de precaución del fabricante. A1.1.1.3 Desengrasado con vapor: el desengrasado con vapor es un método preferido para eliminar manchas de aceite o grasa de la superficie de las piezas y de las discontinuidades abiertas. No eliminará suciedades de tipo inorgánico (suciedad, corrosión, sales, etc.), y es posible que no elimine suciedades resinosas (recubrimientos plásticos, barnices, pinturas, etc.). Debido al corto tiempo de contacto, es posible que el desengrasado no limpie completamente las discontinuidades profundas y se recomienda un posterior remojo con solvente.
A1.1 Elección del método de limpieza A1.1.1 La elección de un método de limpieza adecuado se basa en factores tales como: (1) tipo de contaminante que se eliminará, ya que ningún método elimina todos los contaminantes igualmente bien; (2) efecto del método de limpieza sobre las piezas; (3) practicidad del método de limpieza de la pieza (por ejemplo, una pieza grande no se puede colocar en un desengrasante pequeño o en un limpiador ultrasónico); y (4) requisitos de limpieza específicos del comprador. Se recomiendan los siguientes métodos de limpieza: A1.1.1.1 Limpieza con detergente: los limpiadores con detergente son compuestos solubles en agua no inflamables que contienen tensioactivos especialmente seleccionados para humedecer, penetrar, emulsionar y saponificar varios tipos de suciedad, como grasas y películas aceitosas, fluidos de corte y mecanizado, y compuestos de dibujo no pigmentados, etc. Los limpiadores detergentes pueden ser de naturaleza alcalina, neutra o ácida, pero no deben ser corrosivos para el artículo que se examina. Las propiedades de limpieza de las soluciones detergentes facilitan la eliminación completa de la suciedad y la contaminación de la superficie y las áreas vacías, preparándolas así para absorber el penetrante. El tiempo de limpieza debería ser el recomendado por el fabricante del compuesto de limpieza. A1.1.1.2 Limpieza con solventes: existe una variedad de limpiadores con solventes que se pueden utilizar eficazmente para disolver suciedad como grasa y películas aceitosas, ceras y selladores, pinturas y, en general, materia orgánica. Estos solventes no deberían dejar residuos, especialmente cuando se usan como solventes para limpiar a mano o como solventes desengrasantes para tanques de inmersión. No se recomiendan los limpiadores solventes para la eliminación de óxido e incrustaciones,
A1.1.1.4 Limpieza alcalina: (a) Los limpiadores alcalinos son soluciones acuosas no inflamables que contienen detergentes especialmente seleccionados para humedecer, penetrar, emulsionar y saponificar varios tipos de suciedad. Las soluciones alcalinas calientes también se utilizan para eliminar óxido y desincrustar para eliminar las incrustaciones de óxido que pueden enmascarar las discontinuidades de la superficie. Los compuestos limpiadores alcalinos deben usarse de acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes. Las piezas limpiadas mediante el proceso de limpieza alcalino deben enjuagarse completamente para eliminar el limpiador y secarse completamente antes del proceso de prueba con penetrante (la temperatura de la pieza en el momento de la aplicación del penetrante no debe exceder los 125 °F [52 °C]). (b) La limpieza con vapor es una modificación del método de limpieza alcalina con tanque caliente, que se puede utilizar para la preparación de piezas grandes y difíciles de manejar. Eliminará la suciedad inorgánica y muchas suciedades orgánicas de la superficie de las piezas, pero es posible que no llegue al fondo de las discontinuidades profundas, por lo que se recomienda un remojo posterior con disolvente. 8
E165/E165M − 23 A1.1.1.5 Limpieza ultrasónica: este método agrega agitación ultrasónica a la limpieza con solvente o detergente para mejorar la eficiencia de la limpieza y disminuir el tiempo de limpieza. Se debería utilizar con agua y detergente si la suciedad a eliminar es inorgánica (óxido, suciedad, sales, productos de corrosión, etc.), y con disolvente orgánico si la suciedad a eliminar es orgánica (grasas y películas aceitosas, etc.). Después de la limpieza ultrasónica, las piezas deben enjuagarse completamente para eliminar el limpiador, secarse completamente y enfriarse a al menos 125 °F [52 °C] antes de aplicar el penetrante. A1.1.1.6 Eliminación de pintura: las películas de pintura se pueden eliminar eficazmente con un removedor de pintura solvente de liberación adherente o con un removedor de pintura alcalino de tanque caliente de tipo desintegrable. En la mayoría de los casos, la película de pintura debe eliminarse por completo para exponer la superficie del metal. Los removedores de pintura de tipo solvente pueden ser del tipo espesado de alta viscosidad para aplicación con pistola o brocha o pueden ser del tipo de dos capas de baja viscosidad para aplicación en tanque de inmersión. Ambos tipos de removedores de pintura solventes se usan generalmente a temperatura ambiente, tal como se reciben. Los decapantes alcalinos de tanque caliente deberían usarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Después de quitar la pintura, las piezas deben enjuagarse minuciosamente para eliminar toda la contaminación de las aberturas vacías, secarse completamente y enfriarse a al menos 125 °F [52 °C] antes de aplicar el penetrante. A1.1.1.7 Limpieza mecánica y acondicionamiento de superficies: procesos de eliminación de metales como limado, pulido, raspado, fresado mecánico, taladrado, escariado, esmerilado, bruñido líquido, lijado, corte con torno, desbarbado por rotación o por vibración y chorro abrasivo, incluido A menudo se utilizan abrasivos como perlas de vidrio, arena, óxido de aluminio, bolitas de lignocelulosa, perdigones metálicos, etc., para eliminar suciedad como carbón, óxido y escamas, y arenas adheridas a fundiciones, así como para desbarbar o producir el acabado deseado. efecto cosmético en la pieza. Estos procesos pueden disminuir la efectividad de las pruebas con penetrantes al untar o granallar superficies metálicas y rellenar discontinuidades abiertas a la superficie, especialmente para metales blandos como aluminio, titanio, magnesio y aleaciones de berilio.
A1.1.1.8 Ataque con ácido: las soluciones ácidas inhibidas (soluciones de decapado) se utilizan habitualmente para desincrustar las superficies de las piezas. La desincrustación es necesaria para eliminar las incrustaciones de óxido, que pueden enmascarar las discontinuidades de la superficie y evitar la entrada de penetrante. Las soluciones/grabantes ácidos también se utilizan habitualmente para eliminar el metal embadurnado que se peina sobre las discontinuidades de la superficie. Dichos grabadores deberían usarse de acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes. NOTA A1.1—Las piezas y materiales grabados deberían enjuagarse completamente para eliminar los agentes decapantes, neutralizarse la superficie y secarse completamente con calor antes de la aplicación de penetrantes. Los ácidos y cromatos pueden afectar negativamente a la fluorescencia de los materiales fluorescentes. NOTA A1.2—Siempre que exista la posibilidad de fragilización por hidrógeno como resultado de una solución ácida/grabado, la pieza debería hornearse a una temperatura adecuada durante un tiempo apropiado para eliminar el hidrógeno antes de continuar con el procesamiento. Después de hornear, la pieza se debe enfriar a una temperatura inferior a 125 °F [52 °C] antes de aplicar penetrantes.
A1.1.1.9 Cocción de cerámica al aire: calentar una pieza de cerámica en una atmósfera limpia y oxidante es una forma eficaz de eliminar la humedad o la suciedad orgánica ligera, o ambas. Se debería utilizar la temperatura máxima que no provoque degradación de las propiedades de la cerámica.
A1.2 Limpieza posterior A1.2.1 Eliminación del revelador: el revelador en polvo seco se puede eliminar eficazmente con un soplado de aire (sin aceite) o se puede eliminar con un enjuague con agua. Los recubrimientos de revelador húmedo se pueden eliminar eficazmente enjuagando con agua o con detergente, ya sea a mano o con ayuda mecánica (cepillado, lavado a máquina, etc.). Los recubrimientos de revelador soluble simplemente se disuelven de la pieza con un enjuague con agua. A1.2.2 El penetrante residual se puede eliminar mediante la acción del solvente. Se recomiendan técnicas de remojo con solvente (mínimo 15 minutos) y limpieza ultrasónica con solvente (mínimo 3 minutos). En algunos casos, es deseable desengrasar con vapor y luego remojar con solvente. El tiempo real requerido en el desengrasante a vapor y el remojo en solvente dependerá de la naturaleza de la pieza y debería determinarse experimentalmente.
A2. MÉTODOS PARA MEDIR EL CONTENIDO TOTAL DE CLORO EN MATERIALES LÍQUIDOS PENETRANTES COMBUSTIBLES
A2.1 Alcance y Aplicación
A2.2 Resumen del Método
A2.1.1 Estos métodos cubren la determinación de cloro en materiales combustibles líquidos penetrantes, líquidos o sólidos. Su rango de aplicabilidad es del 0,001 % al 5 % utilizando cualquiera de los procedimientos titrimétricos alternativos. Los procedimientos suponen que no habrá bromo ni yodo. Si estos elementos están presentes, serán detectados y reportados como cloro. No se informará el importe total de estos elementos. El cromato interfiere con los procedimientos, provocando puntos finales bajos o inexistentes. El método es aplicable sólo a materiales que son totalmente combustibles.
A2.2.1 La muestra se oxida por combustión en una bomba que contiene oxígeno a presión (ver A2.2.1.1). Los compuestos de cloro así liberados se absorben en una solución de carbonato de sodio y la cantidad de cloruro presente se determina por titulación frente a nitrato de plata con el punto final detectado potenciométricamente (Método A) o culombimétricamente con el punto final detectado por el aumento del flujo de corriente (Método B). A2.2.1.1 Seguridad—El estricto cumplimiento de todas las disposiciones prescritas a continuación garantiza que la bomba
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E165/E165M − 23 no se rompa o explote, siempre que tenga un diseño y construcción adecuados y se encuentre en buenas condiciones mecánicas. Es deseable, sin embargo, que la bomba esté encerrada en un escudo de placa de acero de al menos ½ pulgada [12,7 mm] de espesor, o que se proporcione una protección equivalente contra contingencias imprevisibles.
A2.5 Preparación de la muestra A2.5.1 Penetrantes, Reveladores, Emulsionantes, Aceites Magnéticos: A2.5.1.1 Pesar 50 g de material de prueba en una placa de Petri de 150 mm. A2.5.1.2 Coloque la placa de Petri de 150 mm en un horno de 194 °F [90 °C] a 212 °F [100 °C] durante 60 min. A2.5.1.3 Permitir que el material de prueba se enfríe a temperatura ambiente. A2.5.2 Limpiadores solventes: A2.5.2.1 Tome la tara de un plato de aluminio. A2.5.2.2 Pesar 100 g del limpiador en el plato de aluminio. A2.5.2.3 Coloque el plato de aluminio sobre una placa caliente en una campana extractora. A2.5.2.4 Deje que el material se evapore hasta que el plato esté casi seco. A2.5.2.5 Coloque el plato en un horno precalentado de 90 °C [194 °F] a 100 °C [212 °F] durante 10 min. A2.5.2.6 Sacar el plato del horno y dejar enfriar. A2.5.2.7 Volver a pesar el plato y registrar el peso.
A2.3 Aparatos A2.3.1 Bomba, con una capacidad no inferior a 300 ml, construida de manera que no tenga fugas durante la prueba y que pueda lograrse fácilmente la recuperación cuantitativa de los líquidos de la bomba. La superficie interior de la bomba podrá ser de acero inoxidable o de cualquier otro material que no se vea afectado por el proceso o los productos de combustión. Los materiales utilizados en el conjunto de la bomba, como la junta de la culata y el aislamiento del cable conductor, deberán ser resistentes al calor y a la acción química, y no deberán sufrir ninguna reacción que afecte el contenido de cloro del líquido de la bomba. A2.3.2 Copa de muestra, de platino, de 24 mm de diámetro exterior en la parte inferior, de 27 mm de diámetro exterior en la parte superior, de 12 mm de altura exterior y un peso de 10 a 11 g, de sílice fundida opaca, de forma ancha con un diámetro exterior de 29 mm en la parte superior, una altura de 19 mm y una capacidad de 5 ml (Nota A2.1), o níquel (forma de cápsula Kawin), diámetro superior de 28 mm, 15 mm de altura y 5 ml de capacidad.
NOTA A2.3— Para limpiadores: si el residuo es inferior a 50 ppm, informe el peso del residuo. Si el peso es mayor a 50 ppm proceder con el procedimiento de bomba.
A2.6 Descomposición A2.6.1 Reactivos y Materiales: A2.6.1.1 Oxígeno, libre de material combustible y compuestos halógenos, disponible a una presión de 40 atm [4,05 MPa]. A2.6.1.2 Solución de carbonato de sodio (50 g Na2CO3/L) o solución de carbonato/bicarbonato de potasio (0,184 g K2CO3 + 0,15 g KHCO3)/L. Para la solución de carbonato de sodio, disuelva 50 g de Na2CO3 anhidro (o 58,5 g de Na2CO3·2O) o 135 g de Na2CO3·10H2O en agua y diluir a 1 L. Para la solución de carbonato/bicarbonato de potasio, disolver 0,184 g de K2CO3 anhidro y 0,15 g de KHCO3 en agua y diluir a un litro. A2.6.1.3 Aceite blanco refinado. A2.6.2 Procedimiento: A2.6.2.1 Preparación de la bomba y la muestra. Corte un trozo de alambre de disparo de aproximadamente 100 mm de longitud. Enrolle la sección central (unos 20 mm) y fije los extremos libres a los terminales. Coloque la bobina de modo que quede encima y a un lado del recipiente de muestra. Coloque 5 ml de solución de Na2CO3 o K2CO3 en la bomba (Nota A2.4), coloque la tapa sobre la bomba y agite vigorosamente durante 15 s para distribuir la solución sobre el interior de la bomba. Abra la bomba, coloque la copa de muestra llena de muestra en el soporte del terminal e inserte un trozo corto de hilo entre el cable de disparo y la muestra. El uso de una pesa de muestra que contenga más de 20 mg de cloro puede provocar corrosión de la bomba. El peso de la muestra no debería exceder los 0,4 g si el contenido de cloro esperado es del 2,5 % o superior. Si la muestra es sólida no se deberían utilizar más de 0,2 g. Utilice 0,8 g de aceite blanco con muestras sólidas. Si se utilizará aceite blanco (Nota A2.5), agréguelo al vaso de muestra mediante un gotero en este momento (consulte la Nota A2.6 y la Nota A2.7).
NOTA A2.1—Los crisoles de sílice fundida son mucho más económicos y duraderos que los de platino. Después de cada uso, deberían frotarse con una tela de esmeril fina y húmeda, calentarse a fuego rojo apagado sobre un quemador, remojarse en agua caliente durante 1 hora, luego secarse y almacenarse en un desecador antes de volver a usarse.
A2.3.3 Cable de encendido, de platino, de calibre aproximadamente No. 26 B y S. A2.3.4 Circuito de encendido (Nota A2.2), capaz de suministrar suficiente corriente para encender el hilo de nailon o la mecha de algodón sin fundir el cable. NOTA A2.2— El interruptor en el circuito de encendido debería ser de un tipo que permanezca abierto, excepto cuando el operador lo mantenga en posición cerrada. A2.3.5 Hilo de coser de nailon o hilo absorbente de algodón, blanco.
A2.4 Pureza de los reactivos A2.4.1 Se deben utilizar productos químicos de grado reactivo en todas las pruebas. A menos que se indique lo contrario, se pretende que todos los reactivos cumplan con las especificaciones del Comité de Reactivos Analíticos de la Sociedad Química Estadounidense, cuando dichas especificaciones estén disponibles.6 Se pueden usar otros grados siempre que primero se asegure que el reactivo es de pureza suficientemente alta para permitir su uso sin disminuir la precisión de la determinación. A2.4.2 A menos que se indique lo contrario, se entenderá que las referencias al agua significan agua reactiva de grado arbitral que cumple con la Especificación D1193.
NOTA A2.4— Después del uso repetido de la bomba para la determinación de cloro, es posible que se note una película en la superficie interior. Esta opacidad debería eliminarse puliendo periódicamente la bomba. Un método satisfactorio para hacer esto es hacer girar la bomba en un torno a aproximadamente 300 rpm y pulir la superficie interior con grano No. 2/0 o pa-
6
Productos químicos reactivos de ACS, especificaciones y procedimientos para reactivos y materiales de referencia de grado estándar, Sociedad Química Estadounidense, Washington, DC. Para obtener sugerencias sobre las pruebas de reactivos que no figuran en la lista de la American Chemical Society, consulte Analar Standards for Laboratory Chemicals, BDH Ltd., Poole, Dorset, Reino Unido, y United States Pharmacopeia and National Formulary, U.S. Pharmacopeial Convention, Inc. ( USPC), Rockville, MD.
10
E165/E165M − 23 pel equivalente recubierto con un aceite ligero para máquinas para evitar cortes, y luego con una pasta de grano. -óxido de cromo libre y agua. Este procedimiento eliminará todas las picaduras excepto las muy profundas y pondrá un alto brillo en la superficie. Antes de utilizar la bomba, se debe lavar con agua y jabón para eliminar el aceite o la pasta que quede de la operación de pulido. Nunca se deberían utilizar bombas con superficies porosas o picadas debido a la tendencia a retener el cloro de una muestra a otra. Se recomienda no utilizar más de 1 g total de muestra y aceite blanco u otro material combustible libre de cloro. NOTA A2.5—Si la muestra no es fácilmente miscible con aceite blanco, se puede emplear algún otro diluyente combustible no volátil y libre de cloro en lugar de aceite blanco. Sin embargo, el peso combinado de la muestra y el diluyente no volátil no excederá 1 g. Algunos aditivos sólidos son relativamente insolubles, pero pueden quemarse satisfactoriamente cuando se cubren con una capa de aceite blanco. NOTA A2.6—Siempre que sea posible, debería evitarse la práctica de procesar alternativamente muestras con alto y bajo contenido de cloro. Es difícil eliminar los últimos restos de cloro de las paredes de la bomba y en varios laboratorios se ha observado la tendencia del cloro residual a pasar de una muestra a otra. Cuando una muestra con alto contenido de cloro ha precedido a otra con bajo contenido de cloro, la prueba en la muestra con bajo contenido de cloro debería repetirse y uno o ambos de los valores bajos así obtenidos deberían considerarse sospechosos si no concuerdan dentro de los límites de repetibilidad de este método.
NOTA A2.8—Se recomienda encarecidamente un valorador automático en lugar de los puntos A2.7.1.3 y A2.7.1.4. La repetibilidad y la sensibilidad del método mejoran mucho gracias al equipo automático, al mismo tiempo que se evitan muchos esfuerzos tediosos.
A2.7.2 Reactivos y Materiales: A2.7.2.1 Acetona, sin cloro. A2.7.2.2 Metanol, libre de cloro. A2.7.2.3 Solución de nitrato de plata (0,0282 N): disolver 4,7910 g x 0,0005 g de nitrato de plata (AgNO3) en agua y diluir a 1 litro. A2.7.2.4 Solución de cloruro de sodio (0,0282 N): secar unos gramos de cloruro de sodio (NaCl) durante 2 h entre 130 °C y 150 °C, pesar 1,6480 g 6 0,0005 g de NaCl seco, disolver en agua , y diluir a 1 L. A2.7.2.5 Ácido sulfúrico (1 + 2): mezcle 1 volumen de ácido sulfúrico concentrado (H2SO4, sp. gr 1,84) con 2 volúmenes de agua. A2.7.3 Recolección de solución de cloro: retire el recipiente de muestra con unas pinzas limpias y colóquelo en un vaso de precipitados de 400 ml. Lave las paredes del proyectil de la bomba con un chorro fino de metanol de una botella de lavado y vierta el lavado en el vaso de precipitados. Enjuague cualquier residuo en el vaso. Luego, enjuague la tapa de la bomba y los terminales en el vaso de precipitados. Finalmente, enjuague tanto el interior como el exterior del crisol de muestra en el vaso de precipitados. Los lavados deberían igualar pero no exceder los 100 ml. Añadir metanol para completar 100 ml.
A2.6.2.2 Adición de oxígeno: coloque el recipiente para muestras en su posición y coloque el hilo de nailon o un trozo de algodón de modo que el extremo se sumerja en la muestra. Ensamble la bomba y apriete la tapa firmemente. Admita oxígeno (consulte la Nota A2.7) lentamente (para evitar que la muestra se salga del vaso) hasta que se alcance la presión indicada en la Tabla A2.1. NOTA A2.7— Se recomienda no agregar oxígeno ni encender la muestra si la bomba ha sido sacudida, caída o inclinada.
A2.7.4 Determinación de cloro: agregue 5 ml de H2SO4 (1:2) para acidificar la solución (la solución debería ser ácida hasta el tornasol y libre de precipitado blanco de Na2CO3). Añadir 100 ml de acetona. Coloque los electrodos en la solución, encienda el agitador (si se va a utilizar un agitador mecánico) y comience la titulación. Si la titulación es manual, configure el medidor de pH en la escala expandida de milivoltios y anote la lectura. Agregue exactamente 0,1 ml de solución de AgNO3 de la bureta. Deje revolver unos segundos; luego registre la nueva lectura de milivoltios. Reste la segunda lectura de la primera. Continúe la titulación, anotando cada cantidad de solución de AgNO3 y la cantidad de diferencia entre la lectura actual y la última lectura. Continúe agregando incrementos de 0,1 ml, realizando lecturas y determinando diferencias entre lecturas hasta obtener una diferencia máxima entre lecturas. La cantidad total de solución de AgNO3 necesaria para producir este diferencial máximo es el punto final. Los valoradores automáticos agitan continuamente la muestra, agregan tritación, miden la diferencia de potencial, calculan el diferencial y trazan el diferencial en un gráfico. El diferencial máximo se toma como punto final.
A2.6.2.3 Combustión: sumerja la bomba en un baño de agua fría. Conecte los terminales al circuito eléctrico abierto. Cerrar el circuito para encender la muestra. Retire la bomba del baño después de la inmersión durante al menos 10 min. Libere la presión a un ritmo lento y uniforme de modo que la operación requiera no menos de 1 min. Abre la bomba y examina el contenido. Si se encuentran rastros de aceite sin quemar o depósitos de hollín, deseche la determinación y limpie a fondo la bomba antes de volver a utilizarla (Nota A2.4). A2.7 Análisis, Método A, Procedimiento de valoración potenciométrica A2.7.1 Aparato: A2.7.1.1 Electrodo de palanquilla de plata. A2.7.1.2 Electrodo de vidrio, tipo medición de pH. A2.7.1.3 Bureta, 25 ml de capacidad, graduaciones de 0,05 ml. A2.7.1.4 Milivoltímetro o medidor de pH de escala ampliada capaz de medir de 0 mV a 220 mV.
NOTA A2.9—Para una máxima sensibilidad, se puede utilizar una solución de AgNO3 0,00282 N con el valorador automático. Este reactivo diluido no debe usarse con muestras grandes o donde el contenido de cloro pueda ser superior al 0,1 %, ya que estas pruebas causarán puntos finales de 10 ml o más. La gran cantidad de agua utilizada en dichas valoraciones reduce el diferencial entre lecturas, lo que hace que el punto final sea muy difícil de detectar. Para contenidos de cloro superiores al 1% en muestras de 0,8 g o más, se requerirá una solución de AgNO3 0,282 N para evitar exceder el límite de dilución de agua de 10 ml.
TABLA A2.1 Presiones manométricas
Capacidad de Bomba mL
300 to 350 350 to 400 400 to 450 450 to 500
Presión Manométrica, atm [MPa]
mínA 38 [3.85] 35 [3.55] 30 [3.04] 27 [2.74]
máx
A2.7.5 Blanco: realice determinaciones en blanco con la cantidad de aceite blanco utilizado pero omitiendo la muestra. (Las muestras líquidas normalmente requieren sólo de 0,15 ga 0,25 g de aceite blanco, mientras que las sólidas requieren de 0,7 ga 0,8 g). Siga el procedimiento normal y realice dos o tres pruebas para asegurarse de que los resultados estén dentro de los límites de repetibilidad de siem-
40 [4.05] 37 [3.75] 32 [3.24] 29 [2.94]
Las presiones mínimas se especifican para proporcionar suficiente oxígeno para una combustión completa y las presiones máximas presentan un requisito de seguridad. A
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E165/E165M − 23 A2.8.2.2 Mezcla de gelatina seca. 7 A2.8.2.3 Ácido nítrico. A2.8.2.4 Solución de cloruro de sodio: 100 meq C/1. Secar una cantidad de NaCl durante 2 h entre 130 °C y 150 °C. Pesar 5,8440 g y 60,0005 g de NaCl seco en un recipiente cerrado, disolver en agua y diluir hasta 1 litro.
pre que se utilicen nuevos lotes de reactivos o aceite blanco. El propósito del blanco es medir el cloro en el aceite blanco, los reactivos y el introducido por contaminación. A2.7.6 Estandarización: las soluciones de nitrato de plata no son permanentemente estables, por lo que se debería verificar la verdadera actividad cuando se prepara la solución por primera vez y luego periódicamente durante la vida útil de la solución. Esto se hace valorando una solución conocida de NaCl de la siguiente manera: Prepare una mezcla de las cantidades de los productos químicos (solución de Na2CO 3, solución de H2SO4, acetona y metanol) especificadas para la prueba. Pipetear en 5,0 ml de solución de NaCl 0,0282 N y valorar hasta el punto final. Prepare y titule una mezcla similar de todos los químicos excepto la solución de NaCl, obteniendo así una lectura del blanco de reactivo. Calcule la normalidad de la solución de AgNO 3 de la siguiente manera:
A2.8.3 Preparación del reactivo: NOTA A2.10—El proceso normal de preparación de reactivos ha cambiado ligeramente debido a la interferencia de los 50 ml de agua necesarios para lavar la bomba. Este proceso modificado elimina la interferencia y no altera la calidad de la titulación.
A2.8.3.1 Solución de gelatina: una preparación típica es: agregar aprox. 1 litro de agua destilada o desionizada caliente a los 6,2 g de mezcla de gelatina seca contenida en un vial suministrado por el fabricante del equipo. Calentar suavemen-
5.0 × N NAgNO3 =
VB
(A2.1)
te sin dejar de mezclar hasta que la gelatina se disuelva por completo. A2.8.3.2 Dividir en alícuotas, cada una suficiente para los análisis de un día. (Treinta mililitros son suficientes para aproximadamente once valoraciones). Guarde el resto en el frigorífico, pero no lo congele. La solución se conservará durante unos seis meses en el frigorífico. Cuando esté listo para usar, sumerja la alícuota del día en agua caliente para licuar la gelatina. A2.8.3.3 Solución de ácido acético glacial y ácido nítrico: una proporción típica es de 12,5 a 1 (12,5 partes de CH3COOH por 1 parte de HNO3). A2.8.3.4 Mezclar suficiente solución de gelatina y mezcla de ácido acético y ácido nítrico para una titulación. (Una mezcla típica es 2,5 ml de solución de gelatina y 5,4 ml de mezcla de ácido acético-nítrico).
VA - VB
donde: NAgNO3 NNaCl VA
NaCl
= normalidad de la solución de AgNO3, = normalidad de la solución de NaCl, = mililitros de solución de AgNO3 utilizados para la valoración, incluida la solución de NaCl, y = mililitros de solución de AgNO3 utilizados únicamente para la valoración de los reactivos.
A2.7.7 Cálculo: calcule el contenido de cloro de la muestra de la siguiente manera: ( V S - V B ) × N × 3.545 Cloro, peso % 5
W
(A2.2)
donde: VS = mililitros de solución de AgNO 3 utilizados por la muestra, VB = mililitros de solución de AgNO 3 utilizados por el blanco, N = normalidad de la solución de AgNO3, y W = gramos de muestra utilizados. A2.7.8 Precisión y exactitud: A2.7.8.1 Se deberían utilizar los siguientes criterios para juzgar la aceptabilidad de los resultados: A2.7.8.1.1 Repetibilidad: los resultados del mismo analista no deberían considerarse sospechosos a menos que difieran en más del 0,006 % o el 10,5 % del valor determinado, el que sea mayor. A2.7.8.1.2 Reproducibilidad: los resultados de diferentes laboratorios no deberían considerarse sospechosos a menos que difieran en más del 0,013 % o el 21,3 % del valor detectado, el que sea mayor. A2.7.8.1.3 Precisión: la recuperación promedio del método es del 86 % al 89 % de la cantidad real presente.
NOTA A2.11— La solución se puede premezclar en una cantidad mayor por conveniencia, pero es posible que no se pueda usar después de 24 h.
A2.8.3.5 Ejecute al menos tres valores en blanco y tome un promedio de acuerdo con el manual de funcionamiento del titulador. Determine espacios en blanco separados para cinco gotas de aceite mineral y 20 gotas de aceite mineral. A2.8.4 Valoración: A2.8.4.1 Pesar con precisión de 0,1 g y registrar el peso del vaso de precipitados de 100 ml. A2.8.4.2 Retire el crisol de muestra del anillo de soporte del conjunto de la cubierta usando unas pinzas limpias y, usando una botella de lavado, enjuague tanto el interior como el exterior con agua en el vaso de precipitados de 100 ml. A2.8.4.3 Vacíe el casquillo de la bomba en el vaso de precipitados de 100 ml. Lave los lados del proyectil de la bomba con agua, usando una botella de lavado. A2.8.4.4 Retire el conjunto de la cubierta del soporte del conjunto de la cubierta y, utilizando la botella de lavado, enjuague la parte inferior, el alambre de platino y los terminales en el mismo vaso de precipitados de 100 ml. La cantidad total de lavados debería ser de 50 g ± 1 g. A2.8.4.5 Agregue cantidades específicas de mezcla de gelatina y mezcla de ácido acético y ácido nítrico, o mezcla de gelatina, ácido acético y ácido nítrico, si se premezcló, en el vaso de precipitados de 100 ml que contiene los 50 g de lavados, incluido la muestra descompuesta.
A2.8 Análisis, método B, valoración coulométrica A2.8.1 Aparato: A2.8.1.1 Valorador coulométrico de cloruros. A2.8.1.2 Vasos de precipitado, dos, 100 ml o crisoles glaseados (preferiblemente con fondo de 11⁄2 pulgada de diámetro exterior). A2.8.1.3 Refrigerador. A2.8.2 Reactivos: A2.8.2.1 Ácido acético glacial.
7 Se puede comprar al proveedor del equipo. Una mezcla típica consta de 6 g de gelatina en polvo, 0,1 g de azul de timol, soluble en agua, y 0,1 g de timol, grado reactivo, cristal.
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E165/E165M − 23 A2.8.4.6 Valorar utilizando un valorímetro culombimétrico, según el procedimiento del manual de funcionamiento.
A2.8.6 Precisión y exactitud: A2.8.6.1 Se puede esperar que resultados duplicados del mismo operador presenten las siguientes desviaciones estándar relativas:
A2.8.5 Cálculos: Calcule la concentración de iones cloruro en la muestra de la siguiente manera: Cloro, peso % =
% aproximado de cloro
(P- B ) × M W
(A2.3)
1.0 y superior 0.1 0.003
donde: P = lectura del contador obtenida con la muestra, B = lectura promedio del contador obtenida con el promedio de las tres lecturas en blanco, M = constante de estandarización. Esto depende de la ajuste del rango del instrumento en uso y la lectura obtenida con una cantidad conocida de 100 meq de Cl por litro de solución, y W = peso de la muestra utilizada, g.
RSD, % 0.10 2.5 5.9
A2.8.6.2 Se puede esperar que el método informe valores que varían del valor real en las siguientes cantidades: 0.1 % de cloro y más 0.001 a 0.01 % de cloro
±2 % ±9 %.
A2.8.6.3 Si hay bromo presente, se informará el 36,5 % de la cantidad real. Si hay yodo presente, se informará el 20,7 % de la cantidad real. No se detectará flúor.
A3. MÉTODO PARA MEDIR EL CONTENIDO TOTAL DE FLÚOR EN MATERIALES LÍQUIDOS PENETRANTES COMBUSTIBLES
A3.4.1.1 Pesar 50 g de material de prueba en una placa de Petri de 150 mm. A3.4.1.2 Coloque la placa de Petri de 150 mm en un horno de 194 °F [90 °C] a 212 °F [100 °C] durante 60 min. A3.4.1.3 Permitir que el material de prueba se enfríe a temperatura ambiente. A3.4.2 Limpiadores solventes: A3.4.2.1 Tome la tara de un plato de aluminio. A3.4.2.2 Pesar 100 g del limpiador en el plato de aluminio. A3.4.2.3 Coloque el plato de aluminio sobre una placa caliente en una campana extractora. A3.4.2.4 Deje que el material se evapore hasta que el plato esté casi seco. A3.4.2.5 Coloque el plato en un horno precalentado de 194 °F [90 °C] a 212 °F [100 °C] durante 10 min. A3.4.2.6 Sacar el plato del horno y dejar enfriar. A3.4.2.7 Vuelva a pesar el plato y registre el peso.
A3.1 Alcance y Aplicación A3.1.1 Este método cubre la determinación de flúor en materiales combustibles líquidos penetrantes, líquidos o sólidos, que no contienen cantidades apreciables de elementos que interfieren, ni tienen ningún residuo insoluble después de la combustión. Su rango de aplicabilidad es de 1 ppm a 200.000 ppm. A3.1.2 La medida del contenido de flúor emplea el electrodo de ion selectivo de fluoruro. A3.2 Resumen del Método A3.2.1 La muestra se oxida por combustión en una bomba que contiene oxígeno a presión (ver A3.2.1.1). Los compuestos de flúor así liberados se absorben en una solución de citrato de sodio y la cantidad de flúor presente se determina potenciométricamente mediante el uso de un electrodo de ion selectivo de fluoruro. A3.2.1.1 Seguridad. El estricto cumplimiento de todas las disposiciones prescritas a continuación garantiza contra la ruptura explosiva de la bomba, o una explosión, siempre que la bomba tenga un diseño y construcción adecuados y esté en buenas condiciones mecánicas. Es deseable, sin embargo, que la bomba esté encerrada en un escudo de placa de acero de al menos ½ pulgada [12,7 mm] de espesor, o que se proporcione una protección equivalente contra contingencias imprevisibles.
NOTA A3.1— Para limpiadores: si el residuo es inferior a 50 ppm, informe el peso del residuo. Si el peso es mayor a 50 ppm proceder con el procedimiento de bomba.
A3.5 Aparatos A3.5.1 Bomba, que tenga una capacidad no inferior a 300 ml, construida de manera que no tenga fugas durante la prueba y que pueda lograrse fácilmente la recuperación cuantitativa de los líquidos de la bomba. La superficie interior de la bomba podrá ser de acero inoxidable o de cualquier otro material que no se vea afectado por el proceso o los productos de combustión. Los materiales utilizados en el ensamblaje de la bomba, como la junta de la culata y el aislamiento del cable conductor, deberán ser resistentes al calor y a la acción química, y no deberán sufrir ninguna reacción que afecte el contenido de flúor del líquido de la bomba.
A3.3 Interferencias A3.3.1 El silicio, el calcio, el aluminio, el magnesio y otros metales que forman precipitados con el ion fluoruro interferirán si están presentes en una concentración suficiente para exceder la solubilidad de sus respectivos fluoruros. Los residuos insolubles después de la combustión arrastrarán flúor incluso si son solubles.
A3.5.2 Copa de muestra, de níquel, de 20 mm de diámetro exterior en la parte inferior, de 28 mm de diámetro exterior en la parte superior y de 16 mm de altura; o platino, de 24 mm de
A3.4 Preparación de la muestra A3.4.1 Penetrantes, Reveladores, Emulsionantes, Aceites Magnéticos: 13
E165/E165M − 23 diámetro exterior en la parte inferior, de 27 mm de diámetro exterior en la parte superior, 1de 2 mm de altura y un peso de 10 g a 11 g. A3.5.3 Cable de encendido, platino, calibre aproximadamente No. 26 B y S. A3.5.4 Circuito de encendido, capaz de suministrar suficiente corriente para encender el hilo de nailon o la mecha de algodón sin fundir el alambre. (Advertencia: el interruptor en el circuito de encendido debería ser de un tipo que permanezca abierto, excepto cuando el operador lo mantenga en posición cerrada). A3.5.5 Hilo de coser de nailon o mecha de algodón, blanco. A3.5.6 Embudo de polipropileno (Nota A3.2). A3.5.7 Matraz aforado de polipropileno, 100 ml (Nota A3.2). A3.5.8 Vaso de precipitados de polipropileno, 150 ml (Nota
A3.6.8 Aceite blanco, refinado. A3.7 Procedimiento de descomposición A3.7.1 Preparación de la bomba y la muestra. Corte un trozo de alambre de percusión de aproximadamente 100 mm de longitud. Enrolle la sección central (unos 20 mm) y fije los extremos libres a los terminales. Coloque la bobina de modo que quede encima y a un lado del recipiente de muestra. Coloque 10 ml de solución de citrato de sodio en la bomba, coloque la tapa sobre la bomba y agite vigorosamente durante 15 s para distribuir la solución sobre el interior de la bomba. Abra la bomba, coloque la copa de muestra llena de muestra en el soporte del terminal e inserte un trozo corto de hilo entre el cable de disparo y la muestra. El peso de la muestra utilizada no debería exceder 1 g. Si la muestra es sólida, agregue unas gotas de aceite blanco en este momento para asegurar la ignición de la muestra. NOTA A3.3—El uso de pesas de muestra que contengan más de 20 mg de cloro puede provocar corrosión de la bomba. Para evitar esto, se recomienda que para muestras que contengan más del 2 % de cloro, el peso de la muestra se base en la siguiente tabla:
A3.2). A3.5.9 Pipeta, 100 µL, tipo Eppendorf (Nota A3.2). A3.5.10 Agitador magnético y barra agitadora magnética recubierta de TFE.
Contenido de Cloro, %
A3.5.11 Electrodo de ion específico de fluoruro y electrodo de referencia adecuado.
2a5 >5 a 10 >10 a 20 >20 a 50
A3.5.12 Medidor de milivoltios capaz de medir hasta 0,1 mV.
Peso de la muestra, g 0.4 0.2 0.1 0.05
Peso de aceite blanco, g 0.4 0.6 0.7 0.7
No utilice más de 1 g total de muestra y aceite blanco u otro material combustible sin flúor. A3.7.2 Adición de oxígeno: coloque el recipiente de muestra en su posición y coloque el hilo de nailon o un trozo de algodón de modo que el extremo se sumerja en la muestra. Ensamble la bomba y apriete la tapa firmemente. Admita oxígeno (consulte la Advertencia a continuación) lentamente (para evitar que la muestra se salga del vaso) hasta alcanzar la presión indicada en la Tabla A3.1. (Advertencia: se recomienda no agregar oxígeno ni encender la muestra si la bomba ha sido sacudida, caída o inclinada). A3.7.3 Combustión: sumergir la bomba en un baño de agua fría. Conecte los terminales al circuito eléctrico abierto. Cerrar el circuito para encender la muestra. Retire la bomba del baño después de la inmersión durante al menos 10 min. Libere la presión a un ritmo lento y uniforme de modo que la operación requiera no menos de 1 min. Abre la bomba y examina el contenido. Si se encuentran rastros de aceite sin quemar o depósitos de hollín, deseche la determinación y limpie a fondo la bomba antes de volver a utilizarla.
NOTA A3.2— Nunca se debería utilizar material de vidrio para manipular una solución de fluoruro, ya que eliminará los iones de fluoruro de la solución o, en usos posteriores, transportará el ion de fluoruro de una solución concentrada a otra diluida.
A3.6 Reactivos A3.6.1 Pureza de los reactivos: en todas las pruebas se utilizarán productos químicos de grado reactivo. A menos que se indique lo contrario, se pretende que todos los reactivos cumplan con las especificaciones del Comité de Reactivos Analíticos de la Sociedad Química Estadounidense, cuando dichas especificaciones estén disponibles.6 Se pueden usar otros grados, siempre que primero se asegure que el reactivo es de pureza suficientemente alta para permitir su uso sin disminuir la precisión de la determinación. A3.6.2 Pureza del agua: a menos que se indique lo contrario, todas las referencias al agua se entenderán como agua reactiva Tipo I que cumple con la Especificación D1193. A3.6.3 Solución madre de fluoruro (2000 ppm): disolver 4,4200 g x 0,0005 g de fluoruro de sodio presecado (de 130 °C a 150 °C durante 1 h, luego enfriado en un desecador) en agua destilada y diluir a 1 litro.
A3.7.4 Recogida de solución de flúor: retire el recipiente para muestras con unas pinzas limpias y enjuáguelo con solución de lavado en un matraz volumétrico de 100 ml. Enjuague las paredes del casquillo de la bomba con un chorro fino de solución de lavado de una botella de lavado y agregue
A3.6.4 Oxígeno, libre de material combustible y compuestos halógenos, disponible a una presión de 40 atm [4,05 MPa]. A3.6.5 Solución de citrato de sodio: disolver 27 g de citrato de sodio dihidrato en agua y diluir a 1 litro.
TABLA A3.1 Presiones manométricas
A3.6.6 Solución de hidróxido de sodio (5 N): disolver 200 g de gránulos de hidróxido de sodio (NaOH) en agua y diluir a 1 litro; almacenar en un recipiente de polietileno.
Presión manométrica atm [MPa] Capacidad de Bomb, mL 300 to 350 >350 to 400 >400 to 450 >450 to 500
A3.6.7 Solución de lavado (TISAB modificado, tampón de ajuste de fuerza iónica total): a 300 ml de agua destilada, agregue 32 ml de ácido acético glacial, 6,6 g de citrato de sodio dihidrato y 32,15 g de cloruro de sodio. Agite para disolver y luego ajuste pH a 5,3 usando una solución de NaOH 5 N. Enfriar y diluir a 1 L.
minA
max
38 35 30 27
40 37 32 29
Las presiones mínimas se especifican para proporcionar suficiente oxígeno para una combustión completa y las presiones máximas presentan un requisito de seguridad. A
14
E165/E165M − 23 los lavados al matraz. A continuación, enjuague la tapa de la bomba y los terminales en el matraz aforado. Finalmente, agregue la solución de lavado para llevar el contenido del matraz a la línea.
donde: ∆ E1 = Cambio en milivoltios en la solución de muestra al agregar 100 µL de solución madre de fluoruro, ∆ E2 = cambio de milivoltios en la solución en blanco al agregar 100 µL de la solución madre de fluoruro, S = pendiente del electrodo de fluoruro según lo determinado
A3.8 Procedimiento
en A3.8.1, y
A3.8.1 Determinar la pendiente (milivoltios por cambio de diez veces en la concentración) del electrodo como lo describe el fabricante.
W
= gramos de muestra.
A3.10 Precisión y sesgo
A3.8.2 Obtenga una solución en blanco realizando el procedimiento sin muestra.
A3.10.1 Repetibilidad: los resultados de dos determinaciones realizadas por el mismo analista no deberían considerarse sospechosos a menos que difieran en más de 1,1 ppm (0,00011 %) o 8,0 % de la cantidad detectada, lo que sea mayor.
A3.8.3 Sumerja los electrodos de fluoruro y de referencia en soluciones y obtenga la lectura de equilibrio a 0,1 mV. (La condición del electrodo determina el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio. Esto puede ser tan solo 5 min o hasta 20 min.)
A3.10.2 Reproducibilidad. Los resultados de dos determinaciones realizadas por diferentes laboratorios no deberían considerarse sospechosos a menos que difieran en 6,7 ppm o 129,0 % de la cantidad detectada, lo que sea mayor.
A3.8.4 Añadir 100 µL de solución madre de fluoruro y obtener la lectura después del mismo tiempo necesario para A3.8.3.
A3.10.3 Sesgo: la recuperación promedio del método es del 62 % al 64 % de la cantidad realmente presente, aunque se pueden esperar recuperaciones del 83 % al 85 % con la técnica adecuada.
A3.9 Cálculos A3.9.1 Calcule el contenido de flúor de la muestra de la siguiente manera:
A4. DETERMINACIÓN DE ANIONES MEDIANTE CROMATOGRAFÍA IÓNICA CON MEDICIÓN DE CONDUCTIVIDAD
por conductividad. Se identifican sobre la base del tiempo de retención en comparación con los estándares. La cuantificación se realiza mediante la medición del área del pico o de la altura del pico. Los blancos se preparan y analizan de manera similar. A4.2.2 Interferencias: interferirá cualquier sustancia que tenga un tiempo de retención que coincida con el de cualquier anión a determinar. Por ejemplo, concentraciones relativamente altas de ácidos orgánicos de bajo peso molecular interfieren con la determinación de cloruro y fluoruro. Una alta concentración de cualquier ion también interfiere con la resolución de otros. La dilución de la muestra supera muchas interferencias. Para resolver incertidumbres de identificación o cuantificación utilice el método de adiciones conocidas. Pueden producirse picos falsos debido a contaminantes en el agua reactiva, la cristalería o los aparatos de procesamiento de muestras. Debido a que se utilizan volúmenes de muestra pequeños, evite escrupulosamente la contaminación. A4.2.3 Concentración mínima detectable: la concentración mínima detectable de un anión es función del tamaño de la muestra y la escala de conductividad utilizada. Generalmente, las concentraciones mínimas detectables están en el rango de 0,05 mg/L para F− y 0,1 mg ⁄L para Br−, Cl−, NO −, NO −, PO 3− y SO 2− con una muestra de 100 µL. bucle y un ajuste de escala completa de 10 µmho en el detector de conductividad. Se pueden lograr valores similares utilizando una configuración de escala más alta y un integrador electrónico.
A4.1 Alcance y Aplicación A4.1.1 Este método es una condensación de los procedimientos ASTM y el método APHA 429 y está optimizado para el análisis de sustancias perjudiciales en materiales de base orgánica. Proporciona una técnica instrumental única para la medición rápida y secuencial de aniones comunes como bromuro, cloruro, fluoruro, nitrato, nitrito, fosfato y sulfato. A4.2 Resumen del Método A4.2.1 El material debe ponerse en forma de solución acuosa antes de poder intentar el análisis. La muestra se oxida por combustión en una bomba que contiene oxígeno a presión. Los productos liberados son absorbidos en el eluyente presente en la bomba en el momento de la ignición. Esta solución se lava de la bomba, se filtra y se diluye hasta un volumen conocido. A4.2.1.1 Se inyecta una alícuota de muestra filtrada en una corriente de eluyente carbonato-bicarbonato y se pasa a través de una serie de intercambiadores de iones. Los aniones de interés se separan en función de sus afinidades relativas por un intercambiador de aniones fuertemente básico y de baja capacidad (columna de guarda y separadora). Los aniones separados se dirigen a un intercambiador de cationes fuertemente ácido (columna supresora) donde se convierten a su forma ácida altamente conductora y el eluyente carbonatobicarbonato se convierte en ácido carbónico débilmente conductor. Los aniones separados en su forma ácida se miden 15
E165/E165M − 23 tivos Analíticos de la Sociedad Química Estadounidense, cuando dichas especificaciones estén disponibles.6 Se pueden usar otros grados siempre que primero se asegure que el reactivo tiene una pureza suficientemente alta para Permitir su uso sin disminuir la precisión de la determinación.
A4.3 Aparatos A4.3.1 Bomba, con una capacidad no inferior a 300 ml, construida de manera que no tenga fugas durante la prueba y que pueda lograrse fácilmente la recuperación cuantitativa de los líquidos de la bomba. La superficie interior de la bomba podrá ser de acero inoxidable o de cualquier otro material que no se vea afectado por el proceso o los productos de combustión. Los materiales utilizados en el conjunto de la bomba, como la junta de la culata y el aislamiento del cable conductor, deberán ser resistentes al calor y a la acción química, y no deberán sufrir ninguna reacción que afecte el contenido de cloro del líquido de la bomba. A4.3.2 Copa de muestra, de platino, de 24 mm de diámetro exterior en la parte inferior, de 27 mm de diámetro exterior en la parte superior, de 12 mm de altura exterior y un peso de 10 g a 11 g; sílice fundida opaca, de forma ancha con un diámetro exterior de 29 mm en la parte superior, una altura de 19 mm y una capacidad de 5 ml (Nota A4.1), o níquel (forma de cápsula Kawin), con un diámetro superior de 28 mm, 15 mm de altura y 5 ml de capacidad.
A4.4.2 Agua desionizada o destilada, libre de interferencias en el límite mínimo de detección de cada constituyente y filtrada a través de un filtro de membrana de 0,2 µm para evitar obstruir las columnas. A4.4.3 Solución eluyente, bicarbonato de sodio-carbonato de sodio, NaHCO3 0,003 M - Na2CO3 0,0024 M: disolver 1,008 g NaHCO3 y 1,0176 g Na2CO3 en agua y diluir a 4 L. A4.4.4 Solución regenerante 1, H2SO4, 1 N; use este regenerante cuando el supresor no se regenera continuamente. A4.4.5 Solución regenerante 2, H2SO4, 0,025 N, diluida 2,8 ml de H2SO4 concentrado a 4 L o 100 ml de solución regenerante de 1 a 4 L. Utilice este regenerante con un sistema supresor de fibras de regeneración continua. A4.4.6 Soluciones aniónicas estándar, 1000 mg ⁄L, prepare una serie de soluciones aniónicas estándar pesando la cantidad indicada de sal, secada hasta un peso constante a 105 °C, hasta 1000 ml. Conservar en botellas de plástico en el frigorífico; Estas soluciones son estables durante al menos un mes.
NOTA A4.1—Los crisoles de sílice fundida son mucho más económicos y duraderos que los de platino. Después de cada uso, deberían frotarse con una tela de esmeril fina y húmeda, calentarse a fuego rojo apagado sobre un quemador, remojarse en agua caliente durante 1 hora, luego secarse y almacenarse en un desecador antes de volver a usarse.
A4.3.3 Cable de encendido, platino, calibre aproximadamente No. 26 B y S. A4.3.4 Circuito de encendido (Nota A4.2), capaz de suministrar suficiente corriente para encender el hilo de nailon o la mecha de algodón sin derretir el alambre. NOTA A4.2— El interruptor en el circuito de encendido debería ser de un tipo que permanezca abierto, excepto cuando el operador lo mantenga en posición cerrada.
A4.4.7 Solución estándar de trabajo combinada, rango alto: combine 10 ml de las soluciones de aniones estándar Cl, F, NO3, NO2 y PO43, 1 ml de Br y 100 ml del estándar SO42. soluciones, diluir a 1000 mL y almacenar en botella plástica protegida de la luz; contiene 10 mg/L de Cl-, F-, NO3-, NO2y PO43-, 1 mg de Br-/L y 100 mg de SO42-/L. Prepárelo fresco todos los días. A4.4.8 Solución estándar de trabajo combinada, rango bajo: diluir 100 ml de solución estándar de trabajo combinada, rango alto, a 1000 ml y almacenar en una botella de plástico protegida de la luz; contiene 1,0 mg/L de Cl-, F-, NO3-, NO2y PO43-, 0,1 mg de Br-/L y 10 mg de SO42-/L. Prepárelo fresco todos los días. A4.4.9 Soluciones estándar de trabajo combinadas alternativas: preparar combinaciones apropiadas de acuerdo con la concentración de aniones que se determinará. Si no se incluyen NO2- y PO43-, el estándar de trabajo combinado es estable durante un mes. A4.5 Preparación de la muestra A4.5.1 Penetrantes, reveladores, emulsionantes, aceites magnéticos: A4.5.1.1 Pesar 50 g de material de prueba en una placa de Petri de 150 mm. A4.5.1.2 Coloque la placa de Petri de 150 mm en un horno de 194 °F [90 °C] a 212 °F [100 °C] durante 60 min. A4.5.1.3 Permitir que el material de prueba se enfríe a temperatura ambiente.
A4.3.5 Hilo de coser de nailon o mecha de algodón, blanco. A4.3.6 Cromatógrafo iónico, que incluye una válvula de inyección, un circuito de muestra, columnas protectoras, separadoras y supresoras, una celda de conductividad de pequeño volumen con compensación de temperatura (6 µl o menos) y un registrador gráfico de tiras capaz de responder a escala completa de 2 s o menos. Un integrador de pico electrónico es opcional. El cromatógrafo iónico deberá poder suministrar de 2 ml a 5 ml de eluyente/min a una presión de 1400 kPa a 6900 kPa. A4.3.7 Columna separadora de aniones, con resina de intercambio aniónico pelicular de baja capacidad a base de estireno divinilbenceno capaz de resolver Br-, Cl-, F-, NO3-, NO2-, PO43- y SO42-; 4 mm por 250 mm. A4.3.8 Columna de protección, idéntica a la columna separadora, excepto que mide 4 mm por 50 mm, para proteger la columna separadora de la contaminación por partículas u compuestos orgánicos. A4.3.9 Columna supresora, resina de intercambio catiónico de alta capacidad capaz de convertir el eluyente y los aniones separados a sus formas ácidas. A4.3.10 Jeringa, de capacidad mínima de 2 ml y equipada con un conector de presión macho. A4.4 Reactivos A4.4.1 Pureza de los reactivos: en todas las pruebas se utilizarán productos químicos de grado reactivo. A menos que se indique lo contrario, se pretende que todos los reactivos cumplan con las especificaciones del Comité de Reac-
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E165/E165M − 23 A4.5.2 Limpiadores solventes: A4.5.2.1 Tome la tara de un plato de aluminio. A4.5.2.2 Pesar 100 g del limpiador en el plato de aluminio. A4.5.2.3 Coloque el plato de aluminio sobre una placa caliente en una campana extractora. A4.5.2.4 Deje que el material se evapore hasta que el plato esté casi seco. A4.5.2.5 Coloque el plato en un horno precalentado de 194 °F [90 °C] a 212 °F [100 °C] durante 10 min. A4.5.2.6 Sacar el plato del horno y dejar enfriar. A4.5.2.7 Vuelva a pesar el plato y registre el peso.
NOTA A4.5— Se recomienda no agregar oxígeno ni encender la muestra si la bomba ha sido sacudida, caída o inclinada.
A4.6.3 Combustión: sumergir la bomba en un baño de agua fría. Conecte los terminales al circuito eléctrico abierto. Cerrar el circuito para encender la muestra. Retire la bomba del baño después de la inmersión durante al menos 10 min. Libere la presión a un ritmo lento y uniforme de modo que la operación requiera no menos de 1 min. Abre la bomba y examina el contenido. Si se encuentran rastros de aceite sin quemar o depósitos de hollín, deseche la determinación y limpie a fondo la bomba antes de volver a utilizarla. A4.6.4 Recolección de solución: retire el recipiente para muestras con unas pinzas limpias, enjuáguelo con agua desionizada y filtre los lavados en un matraz volumétrico de 100 ml. Enjuague las paredes del casquillo de la bomba con un chorro fino de agua desionizada de una botella de lavado y agregue los lavados a través del papel de filtro al matraz. A continuación, enjuague la tapa de la bomba y los terminales y agregue los lavados a través del filtro al matraz aforado. Finalmente, agregue agua desionizada para llevar el contenido del matraz a la línea. Utilice alícuotas de esta solución para el análisis de cromatografía iónica (IC).
NOTA A4.3— Para limpiadores: si el residuo es inferior a 50 ppm, informe el peso del residuo. Si el peso es mayor a 50 ppm proceder con el procedimiento de bomba.
A4.6 Procedimiento de descomposición A4.6.1 Preparación de la bomba y la muestra. Corte un trozo de alambre de percusión de aproximadamente 100 mm de longitud. Enrolle la sección central (unos 20 mm) y fije los extremos libres a los terminales. Coloque la bobina de modo que quede encima y a un lado del recipiente de muestra. Coloque 5 ml de solución Na2CO3/NaHCO3 o K2CO3 en la bomba, coloque la tapa sobre la bomba y agite vigorosamente durante 15 s para distribuir la solución sobre el interior de la bomba. Abra la bomba, coloque la copa de muestra llena de muestra en el soporte del terminal e inserte un trozo corto de hilo entre el cable de disparo y la muestra. El peso de la muestra utilizada no debería exceder 1 g. Si la muestra es sólida, agregue unas gotas de aceite blanco en este momento para asegurar la ignición de la muestra.
A4.7 Procedimiento A4.7.1 Equilibrio del sistema: encienda el cromatógrafo iónico y ajuste el caudal del eluyente para aproximarse a la separación lograda en la Fig. A4.1 (2 ml ⁄ min a 3 ml ⁄ min). Ajuste el detector a la configuración deseada (generalmente 10 µmho) y deje que el sistema alcance el equilibrio (15 min a 20 min). Una línea base estable indica condiciones de equilibrio. Ajuste la compensación del detector para poner a cero la conductividad del eluyente; con el supresor de fibras ajuste el caudal de regeneración para mantener la estabilidad, generalmente de 2,5 ml ⁄ min a 3 ml/min. A4.7.1.1 Configure el cromatógrafo iónico de acuerdo con las instrucciones del fabricante. A4.7.2 Calibración: inyectar estándares que contengan un solo anión o una mezcla y determinar los tiempos de retención aproximados. Los tiempos observados varían según las condiciones, pero si se utiliza eluyente estándar y una columna separadora de aniones, la retención siempre es en el orden F−, Cl−, NO −, PO 3−, Br−, NO − y SO 2−. Inyecte al menos tres concentraciones diferentes para cada anión que se va a medir y construya una curva de calibración trazando la altura o el área del pico frente a la concentración en papel cuadriculado lineal.
NOTA A4.4: El uso de pesas de muestra que contengan más de 20 mg de cloro puede causar corrosión de la bomba. Para evitar esto, se recomienda que para muestras que contengan más del 2 % de cloro, el peso de la muestra se base en lo siguiente: Contenido de cloro, % 2a5 >5 a 10 >10 a 20 >20 a 50
Peso de la muestra, g
Peso del aceite blanco, g
0.4 0.2 0.1 0.05
0.4 0.6 0.7 0.7
Advertencia: no utilice más de 1 g en total de muestra y aceite blanco u otro material combustible sin flúor.
A4.6.2 Adición de oxígeno: coloque el recipiente de muestra en su posición y coloque el hilo de nailon o un trozo de algodón de modo que el extremo se sumerja en la muestra. Ensamble la bomba y apriete la tapa firmemente. Admita oxígeno (consulte la Nota A4.5) lentamente (para evitar que la muestra se salga del vaso) hasta que se alcance la presión indicada en la Tabla A4.1. TABLA A4.1 Presiones Manométricas Presiones manométricas, atm Capacidad de Bomba, mL 300 to 350 >350 to 400 >400 to 450 >450 to 500
mmA
máx.
38 35 30 27
40 37 32 29
A
Las presiones mínimas se especifican para proporcionar suficiente oxígeno para una combustión completa y las presiones máximas presentan un requisito de seguridad .
FIG. A4.1 Perfil aniónico típico
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E165/E165M − 23 Vuelva a calibrar cada vez que se cambie la configuración del detector. Con un sistema que requiere regeneración2 del supresor, la interacción del NO2 − con el supresor puede conducir a 2 resultados erróneos de NO2 −; haga esta determinación sólo cuando el supresor esté en la misma etapa de agotamiento que durante la estandarización o recalibre con frecuencia. En este tipo de sistema, la inmersión del agua (consulte la Nota A4.6) puede cambiar ligeramente durante el agotamiento del supresor y, con una columna de funcionamiento rápido, esto puede provocar una ligera interferencia para F− o Cl−. Para eliminar esta interferencia, analice los estándares que abarcan el resultado esperado o elimine la inmersión en agua diluyendo la muestra con eluyente o agregando eluyente concentrado a la muestra para 2 obtener la misma concentración3de HCO 3 −/CO − que en el elu-
muestra varias veces: para un bucle de muestra de 0,1 ml, inyecte al menos 1 ml. Cambie el cromatógrafo iónico del modo de carga al modo de inyección y registre las alturas de los picos y los tiempos de retención en un registrador de tiras. Después de que haya aparecido el último pico (SO 2−) y la señal de conductividad haya regresado a la línea base, se 4 puede inyectar otra muestra.
yente. Si se realizan ajustes de muestra, ajuste los estándares y espacios en blanco de forma idéntica. Tanto la calibración como el cálculo de los resultados se pueden realizar manualmente o mediante el uso de una computadora y el software apropiado.
A4.8.1 Calcular la concentración de cada anión, en mg/L, consultando la curva de calibración adecuada. Alternativamente, cuando se muestra que la respuesta es lineal, use la siguiente ecuación:
A4.7.4 Regeneración: para sistemas sin supresor de fibra, regenere con H2SO4 1 N de acuerdo con las instrucciones del fabricante cuando la línea base de conductividad supere los 300 µmho cuando la columna supresora esté en línea.. A4.8 Cálculos
NOTA A4.6— La inmersión del agua se produce porque la conductividad del agua en la muestra es menor que la conductividad del eluyente (el eluyente se diluye con agua).
C = H ×F ×D
(A4.1)
donde: C = mg de anión/L, H = altura o área del pico, F = factor de respuesta − concentración de estándar/altura (o área) de estándar, y D = factor de dilución para aquellas muestras que requieren dilución.
A4.7.2.1 Si se establece linealidad para una configuración de detector determinada, es aceptable calibrar con un solo estándar. Registre la altura o área del pico y el tiempo de retención para permitir el cálculo del factor de calibración, F.
A4.7.3 Análisis de la muestra: eliminar las partículas de la muestra, si es necesario, filtrándolas a través de un filtro de membrana prelavado con un diámetro de poro de 0,2 µm. Utilice una jeringa prelavada de 1 ml a 10 ml de capacidad equipada con un conector luer macho para inyectar la muestra o el estándar. Inyecte suficiente muestra para lavar el bucle de
A4.9 Precisión y sesgo A4.9.1 Se analizaron muestras de agua reactiva a la que se agregaron los aniones comunes en 15 laboratorios con los resultados que se muestran en la Tabla A4.2.
TABLA A4.2 Precisión y exactitud observadas para aniones en distintos niveles de concentración en agua reactiva Anión
Cantidad Agregada, mg/L
F− F− Cl Cl− Cl NO2 NO2 Br− Br− 3− PO4 3− PO4 − NO3 − NO3 2− SO4 2− SO4
0.48 4.84 0.76 17 455 0.45 21.8 0.25 13.7 0.18 0.49 0.50 15.1 0.51 43.7
Precisión general, mg/L
Cantidad encontrada, mg/L 0.49 4.64 0.86 17.2 471 0.09 19.4 0.25 12.9 0.10 0.34 0.33 14.8 0.52 43.5
0.05 0.52 0.38 0.82 46 0.09 1.9 0.04 1.0 0.06 0.15 0.16 1.15 0.07 2.5
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Precisión de un solo operador, mg/L 0.03 0.46 0.11 0.43 13 0.04 1.3 0.02 0.6 0.03 0.17 0.03 0.9 0.03 2.2
Sesgo significativo: nivel del 95 % No No No No No Sí, neg Sí, neg No No Sí, neg Sí, neg No No No No
E165/E165M − 23 SUMMARY OF CHANGES El Comité E07 ha identificado la ubicación de cambios seleccionados a esta norma desde la última edición (E165/E165M – 18) que pueden afectar el uso de esta norma. (Aprobado el 1 de julio de 2023.) (1) Se agregó D6919 a 2.1. (2) Se agregó el Método A(W) a la Tabla 1. (3) Se agregó información del Método A(W) a 7.2.2. (4) Se agregó una referencia al Método A(W) en 8.6.1. (5) En 8.9.1.1, se cambió la intensidad a irradiancia y se eliminó la oración de discusión sobre el voltaje de línea.
(6) Se agregó D4327 a la penúltima oración y se cambió D4327 a D6919 en la última oración de 9.1.2. (7) En 10.1, se cambió “guía” por “práctica” y “debería” por “debe” y se agregó la última oración. (8) Opción agregada para usar K2CO3 en A2.6.2.1 y A4.6.1.
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