L’uso di O-ring sbagliati comporta un alto rischio di incidenti gravi e danni costosi, in quanto potrebbe causare il guasto di macchine e persino interi impianti di produzione industriale. Gli O-ring sono fatti da una gamma molto ampia di composizioni diverse che possono differire drasticamente in termini di proprietà chimiche e fisiche.
Un O-ring fatto con il fluorurato Viton® avrà un’eccellente stabilità chimica alla maggior parte delle sostanze chimiche e può resistere anche a sostanze aggressive come il bromo, ma quando viene messo a contatto con l’acetone si dissolve facilmente. Poiché è impossibile distinguere i diversi tipi di materiali per O-ring solo tramite ispezione visiva, è necessario un metodo veloce e affidabile per l’analisi chimica di tutti i tipi di O-ring.
La spettroscopia FT-IR è un metodo versatile e non distruttivo per l’identificazione dei materiali degli O-ring. Uno spettro può essere misurato in pochi secondi applicando la tecnica ATR (Attenuated-Total-Reflection) dove il campione deve solo essere premuto sul cristallo ATR che funge da interfaccia del campione. Lo spettrometro di Bruker ALPHA FT-IR in combinazione con l’unità Eco Germanium-ATR è lo strumento ideale per l’identificazione degli O-ring. La valutazione degli spettri viene eseguita automaticamente per mezzo del software dedicato Bruker dedicata agli O-ring. Questa libreria contiene 280 spettri di O-ring realizzati con vari materiali di gomma comuni, tra cui ACM, AEM, AU/EU, BR, CR, EPM, EPDM, FEPM, FKM, FFKM, FVMQ, HNBR, NBR e VMQ.
Metodo e strumentazione
La moderna spettroscopia IR di routine viene eseguita principalmente applicando la tecnica ATR (Attenuated Total Reflection), poiché questa è molto più comoda da usare rispetto alla convenzionale modalità in trasmissione. In questo modo la radiazione IR penetra leggermente (pochi micron) nella superficie del campione. Il rivelatore IR dello spettrometro FT-IR misura l’assorbanza dipendente dalla lunghezza d’onda risultante dal campione.
I campioni ad alto indice di rifrazione come le gomme nere hanno bisogno di un cristallo ATR con un indice di rifrazione particolarmente alto poiché l’effetto ATR avrà luogo solo quando l’indice di rifrazione del cristallo supera quello del campione. Un materiale cristallino ideale per tali campioni è il germanio che combina un alto indice di rifrazione di 4.01 con una buona meccanica e robustezza chimica. Inoltre i cristalli di germanio hanno una profondità di penetrazione relativamente bassa che è ideale per campioni altamente assorbenti come le gomme con un alto contenuto di carbonio nero. Uno spettrometro ALPHA equipaggiato con un unità ATR al germanio Eco è mostrato in figura.
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