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Imagine esto: tropezó con una caja de material sin etiqueta o documentación identificable. ¿Qué hace? ¿Echaría el material o intentaría identificarlo? Ya sea que usted sea un investigador, científico de materiales, ingeniero, estudiante o una persona curiosa, identificando un polímero desconocido. Este blog lo guiará a través de los pasos de la caracterización del material polimérico.

Caracterización de polímeros rumimentarios:

El sofisticado equipo analítico no siempre es necesario o no está disponible para caracterizar un polímero desconocido. Si bien los instrumentos avanzados ofrecen mayor precisión y beneficios en la identificación de polímeros, existen métodos más simples y rentables que pueden utilizarse sin la necesidad de equipos de capital de alto costo. Esta sección ayudará a describir el proceso de identificación de un material polimérico sin depender del costoso equipo analítico.

1. Obtener una muestra de material: La muestra debe ser de la materia prima, es decir, gránulos o polvos para materiales termoplásticos que se utilizarán para los siguientes métodos de prueba.
   
   
2. Inspección visual y física: Comience por examinar las propiedades físicas del polímero. Tome nota de la apariencia, el color, la transparencia, la textura (flexibilidad/suavidad) y cualquier característica distintiva. podría proporcionar pistas preliminares sobre el tipo de polímero. Por ejemplo, si un material tiene una sensación similar a la del caucho, podría ser un TPE, TPV o TPU. Si el material es transparente, es probable que sea un material amorfo. Sin embargo, si un material es opaco, podría ser un material amorfo de color o semicristalino. Si el material se siente “encerado”, entonces el material podría estar en la familia de poliolefinas.
   
   
3. Prueba de solubilidad: Tome dos de los materiales desconocidos y coloque cada gránulo en un tubo de ensayo. Llene el primer tubo de ensayo aproximadamente a la mitad con tolueno y llene el segundo tubo de ensayo aproximadamente a la mitad con acetona y luego tape ambos tubos de ensayo. Con cuidado, mezcle cada tubo de ensayo de sedimento de polímero y solvente y observe cualquier cambio en el tamaño/la forma del sedimento. ¿El gránulo se hincha, se disuelve, se agrieta/grieta o no tiene efecto alguno? Tenga en cuenta que esta prueba debe realizarse con un sedimento de polímero; sin embargo, si intenta identificar el polvo, es posible que solo pueda observar el nivel de disolución debido al tamaño pequeño de las partículas del polvo.
   
   

Tabla 1. Efecto de solventes polares y no polares en varios polímeros

Hinchazón: un aumento en el volumen del sedimento de polímero

Disolución: La formación de una solución cuando un soluto se disuelve en un solvente

Loco: Etapa intermedia entre la producción y la fractura observada visualmente como blanqueamiento del polímero

4. Prueba de densidad: Una simple prueba de agua puede ayudar a determinar la densidad de un material. El agua tiene una densidad de 1 g/cm³, lo que significa que si un polímero desconocido flota, debe tener una densidad <1 g/cm³ y si la pastilla se hunde, entonces la densidad de ese polímero es >1 g/cm³.
   • Nota: Los materiales de poliolefina (generalmente PE y PP) tienen una densidad <1 g/cm³ y, por lo tanto, deben flotar.

5. Prueba de inflamabilidad de Beilstein para (la mayoría) Haluros (Cl, Br, I): Caliente algunas pulgadas de cable de cobre sólido. Una vez caliente, presione el cable caliente en el material de muestra el tiempo suficiente para que parte del material de muestra se adhiera al cable. Caliente el cable de cobre nuevamente y observe el color de la llama. Los cambios en el color de la llama se deben a la formación de sales volátiles de haluro de cobre.
   1. Cloro . Verde brillante
   2. Bromuro . Brillante azul verdoso
   3. yodo .Orpura azul profundo
      
      

Figura 1. Prueba de inflamabilidad de Beilstein^[1]

6. Pruebas de comportamiento térmico: Exponga el polímero al calor utilizando una placa caliente, un horno o una llama (con precaución). Observe comportamientos como ablandamiento, derretimiento, ardor y comportamiento de quema. Esto ayudará a identificar transiciones térmicas específicas.

Esté atento a la Parte 2 de Identificación de polímeros desconocidos con caracterización avanzada de polímeros.

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[1] Nichols, Lisa. “6.4D: Pruebas individuales”. Química LibreTexts, Libretexts, 7 de abril de 2022, chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Organic_Chemistry_Lab_Techniques_%28Nichols%29/06%3A_Miscellaneous_Techniques/6.04%3A_Chemical_Tests/6.4D%3A_Individual_Tests.