Determinación de cloruros en cementos utilizando electrodo de Ion selectivo HI 4107
El concreto es un material compuesto comúnmente empleado en la industria de la construcción. Es utilizado para construir carreteras, edificios, represas y piscinas, solo por nombrar unas pocas aplicaciones.
El concreto es una mezcla de grava, arena, cemento y agua, el cemento es una sustancia que permite mantener los materiales agregados juntos.
El cemento más utilizado en la construcción es el tipo Portland, el cemento Portland fue descubierto en 1800 cuando el albañil, JosepH Aspdin calentó una mezcla de caliza y arcilla, posteriormente pulverizo la sustancia hasta convertirla en un fino polvo, descubrió que al mezclar el polvo obtenido con agua este se endurecía, Aspdin llamo esta creación cemento Portland ya que se asemejaba a las piedras de cantera de la Isla Portland.
El proceso de endurecimiento de la mezcla cemento/concreto puede ser acelerada por la adición de varios componentes tales como cloruros, carbonatos, silicatos y fluosilicatos. El adictivo acelerante comúnmente utilizado para este propósito es el Cloruro de Calcio (CaCl2).
El concreto formado tiene una alta resistencia a los esfuerzos de compresión, debido al estrecho enlace de los materiales que lo conforman, sin embargo, la resistencia a los esfuerzos de tensión es baja, por esta razón el acero es usualmente incorporado como complemento para reforzar el concreto.
En construcción se utilizan estructuras en acero como refuerzo, estas estructuras metálicas contienen como elemento principal hierro. El hierro se corroe con el tiempo por acción del cloruro, este efecto debilita considerablemente los cimientos de las edificaciones.
Por esta razón los laboratorios de resistencia de materiales monitorean de cerca el contenido de cloruros en el cemento.
Un laboratorio de ensayo de materiales estaba buscando reemplazo a un electrodo de Ion selectivo de cloruros. Hanna Instruments recibió muestras tubulares del sitio de construcción y realizo una gran variedad de pruebas y ensayos de laboratorio, siendo la titulación el procedimiento seleccionado por su alta precisión y bajo coste. Para determinar la cantidad de cloruros, la muestra tubular fue pulverizada y tratada previamente. En el análisis se tituló la muestra con nitrato de plata (AgNO3). La plata del nitrato reacciona para producir cloruro de plata (AgCl), que es un precipitado insoluble. El contenido de cloruro va a ir disminuyendo en la muestra ya que reacciona con la plata hasta ser eliminado por completo de la solución. La titulación se realiza a través de un seguimiento detallado al potencial en donde los mV generados por el electrodo de ion selectivo llegan presentan un pico en el punto de ausencia de los cloruros y terminan en una señal estable.
El electrodo ISE combinado de cloruros HI 4107 fue ofrecido por Hanna Instruments como una excelente opción para realizar la titulación. El cliente encontró que la referencia Hanna HI 4107 tenía un diseño similar al electrodo que usaba anteriormente, sin embargo, noto que el nuevo electrodo tenía una mayor estabilidad durante las titulaciones. Uno de los valores agregados que el cliente aprecio fue el diseño del ISE HI 4107, debido a que permite mayor área de contacto representando una mayor estabilidad en las mediciones. Estas características brindan un potencial de referencia estable que es indispensable para mediciones críticas con electrodos de Ion Selectivo.
En este caso el cliente se decidió por un electrodo de Ion selectivo de cloruros, no obstante, para esta aplicación también puede ser utilizado el electrodo combinado de Ion selectivo Plata/Sulfuro referencia HI 4115 , la diferencia radica principalmente que mientras el ISE de cloruros detecta la reducción de cloruro en la muestra, el electrodo de plata/sulfuro es usado para determinar la presencia de los iones de plata cuando no hay más iones de cloruro que puedan reaccionar.
Ambos sensores generan un excelente rendimiento en la titulación a un precio muy accesible.