consejos y trucos
Ni siquiera el platino es eterno
Los termopares se han consolidado como dispositivos estándar de medición de la temperatura en el análisis térmico: se caracterizan por su sencillez de configuración y manejo, y son multifuncionales, robustos y compactos.
El material de termopar más utilizado para el funcionamiento por encima de 800°C es el platino-platino/rodio (10% ) -con respecto a su composición química, también designado Pt-Pt 10% Rh,- o también denominado tipo S. Las principales ventajas de este termopar, desarrollado por Le Chetalier hace más de 100 años, son su alta reproducibilidad y su buena estabilidad a la corrosión y a la OxidaciónLa oxidación puede describir diferentes procesos en el contexto del análisis térmico.oxidación.
Preparados:
El lado negativo del termopar está compuesto de platino; el positivo - de acuerdo con ASTM E1159 - de platino/rodio con una proporción en peso de aprox. 10,00+/- 0,05% de rodio.
Resistencia:
El platino-platino/rodio compacto presenta una resistencia prácticamente ilimitada a temperatura ambiente. Sin embargo, esto cambia con el funcionamiento regular a altas temperaturas. La interdifusión, la evaporación selectiva, la recristalización y las influencias ambientales son las principales causas de los cambios en la tensión térmica o del fallo del termopar.
a) Evaporación selectiva e interdifusión
A temperaturas superiores a 1000°C, se produce evaporación de rodio y también difusión de rodio desde el lado positivo de Pt 10% Rh hacia el lado negativo de Pt. Ambos efectos dan lugar a impurezas y a un mayor desgaste del hilo de platino. Para minimizar el riesgo de formación de aleaciones sobre la fase gaseosa, la mayor parte del alambre del termopar para portamuestras DSC/DTA está protegido por un capilar de Al2O3 de gran pureza.
b) Recristalización
A temperaturas superiores a 1100°C, el platino recristaliza en una estructura de grano grueso. El crecimiento de grano descrito no sólo se produce dentro del metal o de la aleación metálica, sino que también provoca la "coalescencia" de diferentes piezas de platino que están en contacto entre sí, como el sensor DSC/TG tipo S y los crisoles DSC de Pt/Rh. Sólo el acondicionamiento de los nuevos portamuestras y crisoles mediante un tratamiento térmico especial reduce la "tendencia al pegado".
La utilización de portamuestras y crisoles no acondicionados a temperaturas superiores a 1.000 °C provoca inmediatamente la soldadura del crisol con el sensor y, por tanto, la destrucción del portamuestras.
Preste atención al folleto de instrucciones de su portamuestras a este respecto. Le rogamos que caliente los nuevos crisoles de Pt/Rh antes de utilizarlos en un horno independiente hasta alcanzar la temperatura final requerida para la medición, que retire los crisoles del sensor después de cada medición como medida de precaución y que suba a temperaturas superiores a 1100 °C sólo de forma escalonada al principio.
Según nuestra experiencia, el uso de materiales endurecidos por dispersión (denominados FKS) para las superficies del sensor y los crisoles no supone una mejora significativa a largo plazo.
Una forma de evitar el fenómeno descrito es recubrir discos finos (entre la superficie del sensor y el crisol). El riesgo de adherencia se reduce al mínimo y la sensibilidad del portamuestras sólo disminuye ligeramente.
c) Efectos medioambientales
En la práctica, la mayor influencia en la vida útil de los termopares se debe a las interacciones con el entorno. Las impurezas difusas, liberadas de las muestras, modifican la tensión térmica o incluso pueden provocar el agrietamiento inicial del hilo del termopar. En la tabla encontrará detalles sobre la compatibilidad química del platino con otros materiales de muestra y atmósferas gaseosas.
Esta lista demuestra lo importantes que son las inspecciones periódicas y las mediciones de calibración. Sólo así se puede garantizar que el material de termopar empleado Pt-Pt10% Rh no supere el límite de tolerancia definido durante un periodo de tiempo prolongado.
Crítico para el platino:
- Halógenos (Cl2, F2, Br2), agua regia
- Li2CO3, antes de la emisión deCO2 (descomposición)
- PbO, FeCl2
- Aleaciones Be (evaporación)
- HCl con oxidantes (por ejemplo, ácido crómico, manganatos, sales de hierro (III) y sales fundidas); atmósferas reductoras
- Metales y vapores metálicos (por ejemplo, B, Pb, Zn, Sn, Ag, Au, Li, Na, K, Sb, Bi, Ni, Fe, etc.;m Se > 320°C (evaporación)
- Metales y óxidos metálicos con sustancias reductoras como C, compuestos orgánicos o H2
- Óxidos en atmósfera de gas inerte a temperaturas más elevadas (reducción)
- Azufre (rugosidad de la superficie, fragilización)
- Hidróxidos alcalinos, -carbonatos, -sulfatos, -cianuros y rodanuros a temperaturas elevadas
- KHSO4 a temperaturas elevadas
- Negro de humoTemperature and atmosphere (purge gas) affect the mass change results. By changing the atmosphere from, e.g., nitrogen to air during the TGA measurement, separation and quantification of additives, e.g., carbon black, and the bulk polymer can become possible.Negro de humo o carbono libre >1000°C
- SiO2 en condiciones reductoras
- SiC y Si3N4 >1000°C (liberación de Si elemental)
- HBr, solución de KCl a altas temperaturas
(Sin pretensión de exhaustividad)
No hay resistencia a:
- Mezclas de KNO3 y NaOH a 700°C con exclusión de aire
- Mezclas de KOH y K2Sa 700°C con exclusión de aire
- LiCl a 600°C
- MgCl2, Ba(NO3)2 a 700°C
- HBr, HJ, H2O2 (30%) y HNO3 a 100°C
- KCl (los productos de descomposición que se forman durante la fusión; Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión:768°C)
Resistencia limitada a:
- KHF2, LiF2, NaCl a 900°C
- Mezclas de NaOH y NaNO3 a 700°C con exclusión de aire
No se pretende que este resumen sea exhaustivo; es sólo una guía para el usuario. En su mayor parte, las temperaturas son valores bibliográficos. En condiciones de ensayo, las temperaturas pueden variar a valores inferiores. Siempre es aconsejable realizar pruebas preliminares en hornos separados. NETZSCH-Gerätebau excluye cualquier responsabilidad por daños derivados de un uso inadecuado de los instrumentos, crisoles, portamuestras, etc.