Testování chemické odolnosti teplotních čidel Vernier

GDX-TMP
GDX-TMP
Go Direct nerezový teploměr
TMP-BTA
TMP-BTA
nerezové teplotní čidlo
WRT-BTA
WRT-BTA
Přesné velkorozsahové teplotní čidlo

Pan Ondřej Šimůnek si nebyl jistý chemickou odolností teplotních čidel Vernier. Domluvili jsme se proto, že mu několik starších čidel přenecháme k řízenému zničení, aby chemickou odolnost otestoval. Zde je protokol z jeho zkoumání.

Autor testu: Ing. Ondřej Šimůnek, Ph.D., Ústav učitelství a humanitních věd, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze & Gymnázium Botičská, Praha

Datum: 3. listopadu 2021

Teplotní senzory GDX-TMP, WRT-BTA a TMP-BTA jsou vyrobeny z kovové slitiny, u níž výrobce deklaruje značnou chemickou odolnost. Cílem testování bylo kvalitativně ověřit deklarovanou odolnost a otestovat chování této slitiny v roztocích alkálií.

Metodika

Teplotní senzory byly vystavovány působení běžných kyselin (HCl, HNO3) a bazí (NaOH), a to jak zředěných (c = 3 mol/dm3), tak koncentrovaných. Testováno bylo jejich působení za laboratorní teploty i za varu příslušného roztoku. Odolnost senzoru či naopak jeho chemická degradace byly vyhodnoceny vizuálně na základě změn proběhlých na povrchu senzoru (porušení ochranné vrstvy, pokrytí bublinkami plynu) a v roztoku (změna barvy roztoku).

Výsledky

1. Odolnost vůči NaOH

Odolnost této slitiny vůči alkáliím není výrobcem vůbec deklarována.

Bylo zjištěno, že ani koncentrované roztoky NaOH (c = 6 mol/ dm3) povrch senzoru nedegradují, a to ani za zvýšené teploty. I po dlouhodobém působení roztoku NaOH (c = 3 mol/dm3, 22 °C, 6 dní) nedošlo na senzoru k žádnému vizuálně detekovatelnému poškození.

2. Odolnost vůči HCl

Odolnost vůči HCl je výrobcem deklarována jako zdaleka nejnižší, v řádu minut. Ukázalo se, že i po uplynutí této doby je senzor ještě prakticky nepoškozen, jediným projevem jeho reakce s HCl bylo (po 60 min) pokrytí jeho povrchu drobnými bublinkami vodíku. Do druhého dne (po 20 h) již bylo patrné, že dochází k rozpouštění kovové slitiny, neboť roztok získal zelenou barvu od kationtů chromitých.

I po 6 dnech působení je senzor poškozený jen minimálně (jeho povrch je mírně narušen, je tmavší, než původně byl, a tělo senzoru, které bylo vystaveno parám HCl, je mírně zkorodováno), je tedy předpokládatelné, že by měl být schopný měření.

Testování odolnosti za zvýšené teploty zde nebylo provedeno.

3. Odolnost vůči HNO3

Materiál se osvědčil i při expozici kyselině dusičné, která jakožto oxidující kyselina má značný potenciál k jeho degradaci. Přesto se však materiál ukázal být odolný vůči krátkodobému působení zředěné HNO3 (= 3 mol/dm3, 22 °C, 120 min), vůči zředěné HNO3 za varu (= 3 mol/dm3, 100 °C, 5 min), ale i vůči dlouhodobému působení HNO3 (= 3 mol/dm3, 22 °C, 6 dní).

Nejpřekvapivějším výsledkem je i jeho odolnost vůči koncentrované HNO3 za varu (= 14 mol/dm3, 120 °C, 5 min), kdy ani v tomto případě nebyly pozorovány žádné známky degradace povrchu senzoru.

Závěr

Kovová slitina, z níž jsou vyrobeny uvedené teplotní senzory, se vyznačuje mimořádnou chemickou odolností, která často ještě značně překonává odolnost deklarovanou výrobcem.

Materiál je náchylný pouze vůči poškození kyselinou chlorovodíkovou, avšak k tomu dochází až po delší expozici, takže krátkodobá teplotní měření lze v HCl provádět i bez rizika poškození senzoru.


© 2022 Edufor s. r. o. – výhradní dovozce produktů Vernier do České republiky