Descifrando los analizadores de humedad de resinas: ¿Qué método te conviene?
Dana Gardner
febrero 9, 2024 | 5 min leer

¡Hola, transformadores de plásticos! ¿Alguna vez te has rascado la cabeza intentando averiguar cuál es la mejor forma de medir la humedad de la resina con tantos analizadores de humedad distintos que hay en el mercado? En el mundo de la transformación de plásticos, donde la precisión es el rey y el tiempo es dinero, elegir el analizador de humedad adecuado no es tarea fácil. Hoy vamos a atravesar la niebla y a trazar el terreno con los métodos populares de análisis de la humedad: Pérdida de Peso, Titulación de Karl Fischer, Sensor de Humedad Relativa y el método del Hidruro de Calcio. ¿Listo para arremangarte y desmitificar estas tecnologías? ¡Vamos allá!
Pérdida de Peso: El enfoque amplio y sin florituras
Hablemos ahora del viejo método de la Pérdida de Peso, un clásico en nuestro sector. En el núcleo de este método subyace un principio sencillo pero profundo que se remonta a los primeros tiempos del análisis industrial de la humedad. Marcas como Sartorius y Ohaus se han construido sobre esta base, ofreciendo modelos que adoptan su enfoque directo: pesar la resina, calentarla para evaporar la humedad y volver a pesarla. ¿La diferencia? Es lo que este método denomina contenido de humedad: el peso antes y después de calentar la muestra. Pero, y es un gran pero, este método no discrimina entre el agua y otras sustancias volátiles que puedan evaporarse junto a ella. Es como un pescador que no sabe distinguir un salmón de una trucha. No puede distinguir el agua de todas las demás cosas que también podrían desprenderse al calentarse.
Deja que te pinte un cuadro. Estás preparando una gran olla de estofado. Empiezas con todo lo que hay en la olla (que es tu resina). Al cocerse (el proceso de calentamiento), parte de ese líquido se evapora. Lo que te queda es un guiso más espeso y rico (ése es tu peso después de la cocción). Es como nuestro método de Pérdida de Peso: una forma de medir observando los cambios antes y después de un proceso. El problema es que es como intentar identificar los ingredientes individuales sólo probando el guiso final. Está muy bien si estás en una industria que no es exigente con los detalles, sobre todo porque es muy rentable… pero en el procesado de plásticos, donde las trazas exactas de humedad son vitales para garantizar la integridad y la calidad del producto, este enfoque no es suficiente.
- Precisión: Decente para una visión de conjunto, pero sin duda es una herramienta poco precisa.
- Tiempo de preparación: Rápido, unos 3 minutos.
- Facilidad de uso: Intuitivo, no necesita formación.
- Movilidad: Móvil. Enchúfalo y utilízalo donde sea necesario.
- Precio: Por todo el mapa, de 700 a 15.000 $.
Valoración Karl Fischer: El patrón oro en precisión
El siguiente paso es la Valoración de Karl Fischer. Este método es el epítome de la precisión en el análisis de la humedad. Inventada en los años 30 por el mismísimo Karl Fischer, consiste en una delicada reacción química dirigida específicamente a las moléculas de agua. Modelos como los Tituladores Karl Fischer de Mettler Toledo son los abanderados de este método. No es una simple medición de la humedad; es el Sherlock Holmes del análisis de la humedad en el procesado de plásticos, que aísla y cuantifica el contenido de agua con una precisión sin igual.
Funciona así: tu resina plástica se pone básicamente bajo un microscopio, químicamente hablando. Se introduce un reactivo en la muestra, que reacciona específicamente y sólo con el agua. A medida que se desarrolla esta reacción, el método de valoración mide meticulosamente cuánto reactivo se consume. Es como medir cuánto té bebe Sherlock mientras resuelve un caso: cuanto más té bebe, mayor es el caso. En la valoración, la cantidad de reactivo utilizado se correlaciona directamente con la cantidad exacta de humedad presente en la muestra. No se deja engañar por otros volátiles o sustancias que puedan desprender gases junto con el agua; es un método con un único objetivo, dedicado exclusivamente a detectar moléculas de agua.
El único problema es que los sistemas de valoración Karl Fischer pueden ser un poco como un coche deportivo de alto mantenimiento: ofrecen rendimiento, pero conllevan complejidad y un precio elevado (compruébalo tú mismo en el gráfico siguiente). Estos sistemas son una complicada sinfonía de interacciones químicas que requieren una comprensión profunda y un montaje intrincado que requiere mucho tiempo. Y es esta complejidad la que históricamente ha situado el equipo de valoración más cómodamente en el ámbito de los laboratorios especializados que en la planta dinámica de una operación de procesamiento.
- Precisión: Sin igual, un sabueso químico para el agua.
- Tiempo de preparación: Lleva un rato, unos 25-30 minutos.
- Facilidad de uso: Exige experiencia y formación especializada.
- Movilidad: Adecuado para el laboratorio, no para la cadena de producción.
- El precio: Definitivamente e inversión. Entre 20.000 y 40.000 dólares.
El Método del Sensor de Humedad Relativa: El Enfoque Contemporáneo
Pasemos ahora al método del Sensor de Humedad Relativa, algo más reciente, que se utiliza en instrumentos como el Computrac y el VaporPro. Se trata de medir la humedad del aire alrededor de tu muestra, una ingeniosa forma indirecta de hacer el trabajo.
Piensa en ello como si un hombre del tiempo predijera lluvia. No mides hasta la última gota; utilizas herramientas para conocer el terreno. Este sensor absorbe o libera vapor de agua en función de lo húmedo o seco que esté el aire. Es un poco como
Sacar la mano por la ventanilla para ver si necesitas un paraguas. Consigue un buen equilibrio entre el enfoque general de la Pérdida de Peso y la precisión y complejidad de la Titulación Karl Fischer. Y si echas un vistazo al gráfico siguiente, verás que el tiempo de preparación también es un poco más rápido. Es tan fiable como una vieja brújula: no te dará detalles a nivel de GPS, pero te indicará la dirección correcta.
- Precisión: Más precisa que la Pérdida de Peso, pero no llega a Karl Fischer.
- Tiempo de preparación: Medio, unos 10-15 minutos.
- Facilidad de uso: Bastante sencillo, menos complejo.
- Movilidad: Semimóvil, no tan dolorosa para las comprobaciones in situ.
- Precio: Nivel medio, entre 10.000 y 15.000 dólares.
El Método del Hidruro de Calcio: El contendiente innovador
Y, por último, hablemos del método del hidruro de calcio, mostrado en el Novatec HydroTracer HT3, impulsado por aboni. Se trata de un enfoque novedoso en el panorama de los análisis de humedad que aprovecha una reacción química entre el hidruro de calcio y la humedad de tu muestra, lo que da lugar a la producción de gas hidrógeno. La cantidad de este gas se correlaciona directamente con el contenido de humedad, ofreciendo una forma única y eficaz de medir los niveles de humedad.
Considéralo un experimento científico genial. Mezclas hidruro de calcio con tu muestra y observas cómo burbujea el gas hidrógeno. Es una danza animada entre dos sustancias. La intensidad y el volumen de la “danza” (producción de gas hidrógeno) están directamente relacionados con la humedad presente. Este método tiene las prestaciones de un deportivo de gama alta, pero es tan fácil de usar como tu conductor diario. Echa un vistazo al gráfico para ver los resultados que obtuvimos con el material ABS: la precisión del HydroTracer estuvo a la altura del método de Titulación Karl Fischer.
El tiempo de preparación del HydroTracer es mucho más rápido que el de los demás analizadores específicos de agua, incluso más rápido que el método de Pérdida de Peso. Y es tan fácil de usar como una cafetera monodosis, gracias a sus recetas de polímero precargadas, su software fácil de usar y la generación automática de informes. Además, con las innovadoras almohadillas de prueba de reactivos del HydroTracer, añadir el reactivo es tan sencillo como introducir una monodosis de café. El HydroTracer es un analizador de humedad de precisión reimaginado para las operaciones modernas de transformación de plásticos.
- Precisión: Rivaliza con la precisión de Karl Fischer.
- Tiempo de preparación: Muy rápido, menos de 2 minutos.
- Facilidad de uso: Extremadamente sencillo. No se necesita formación ni conocimientos especializados.
- Movilidad: Robusto y móvil. Muévelo fácilmente del laboratorio a la cadena de producción y viceversa.
- Precio: Mucho más asequible que los métodos de valoración y humedad de gama alta.
Conclusión
Al terminar nuestro recorrido por los métodos de análisis de la humedad, recuerda que cada uno tiene su encanto y sus retos. Tanto si buscas sencillez y asequibilidad como la crème de la crème de la precisión, hay una herramienta para tus necesidades. Y si te inclinas por un método que combine precisión de primera con facilidad de uso y un precio que no haga llorar a tu cartera, el HydroTracer HT3 puede ser tu pareja perfecta.
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