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Discusión sobre el efecto del agua en la corrosión de los envases en aerosol. Nov 17, 2023

En una fórmula, el agua es un ingrediente o un contaminante. Se pueden utilizar tanto aleaciones de acero como aleaciones de aluminio para fabricar envases en aerosol, siendo las aleaciones de acero escamosas y las aleaciones de aluminio lingotes sólidos delgados (aproximadamente del tamaño de una pelota de hockey) o láminas. Tanto el agua como los metales son termodinámicamente inestables cuando entran en contacto entre sí. Por lo tanto, el agua puede causar o contribuir a la corrosión de los envases metálicos.

El agua es un ingrediente útil en las formulaciones.

El agua puede disolver una gran cantidad de otras formulaciones, así como diversos productos químicos, solventes y formulaciones de propulsores. Por ejemplo, las sales inorgánicas y orgánicas, como el cloruro de sodio o el benzoato de sodio, son solubles en agua. La mayoría de los gases se disuelven en agua y algunos de ellos, como el dióxido de carbono, reaccionan con el agua para formar ácido carbónico corrosivo. Los propulsores de dimetiléter (DME) son solubles en agua y una pequeña cantidad de agua se disolverá en propulsores HFC152a, propulsores de gas licuado de petróleo (GLP) y la mayoría de los disolventes orgánicos. Se utilizan agua y tensioactivos para formar emulsiones con ingredientes insolubles en agua. La emulsión puede estar en forma de aceite en agua o agua en aceite. Por tanto, el agua es a la vez un disolvente y, en algunos casos, una sustancia corrosiva.

Corrosión del agua y envases pulverizados.
Si no se realiza la prueba de corrosión, la probabilidad de corrosión de los envases metálicos es aproximadamente del 62%. Las moléculas de agua son electroquímicamente activas, pero el agua también se disocia en iones de hidrógeno e hidroxilo electroquímicamente activos. Tanto el agua activa como los iones de hidrógeno desprendidos pueden eliminar electrones del embalaje de metal pulverizado, provocando corrosión. En otras palabras, además de ser un solvente, el agua también es un ingrediente o contaminante potencialmente corrosivo. Los diversos efectos corrosivos del agua son:
  1. Puede ser un ingrediente corrosivo de la formulación.
  2. Entrega de ingredientes de formulación corrosivos en envases metálicos.
  3. Mueve los iones dentro y fuera del sitio corroído para mantener un equilibrio eléctrico entre el sitio corroído y el área circundante.
  4. Hidratar los iones metálicos formados por la corrosión.
  5. Proporciona iones hidroxilo que se unen a iones metálicos para formar corrosión visible, como los distintos colores de óxido que se observan en el acero o la corrosión blanca y negra que se observa en el aluminio.
  6. Migración de recubrimientos poliméricos y películas laminadas a envases metálicos a través del embalaje, lo que produce corrosión del metal y/o corrosión del revestimiento/película laminada, como formación de ampollas.
  7. Convierta la película recubierta/laminada en una película semipermeable, permitiendo que solo los ingredientes específicos de la fórmula migren a través del recubrimiento/película hasta el empaque metálico.
  8. Las corrientes microscópicas de componentes de la formulación que se forman en el revestimiento del recipiente o en la película laminada pueden provocar posteriormente una deslaminación del revestimiento y/o corrosión del metal.

Como puede verse en este ejemplo, el agua desempeña simultáneamente las siguientes funciones:

  • Causar corrosión
  • Crear un ambiente más corrosivo
  • Como medio para transportar iones.

La composición química del líquido en el pozo activo es significativamente diferente de la composición de la fórmula. Este microambiente se forma y mantiene mediante la hidratación del agua con iones metálicos expulsados del metal (a través de la corrosión). La hidratación también reducirá el pH en el pozo a 4, y el agua ionizada con metales también amortiguará el pH a 4, manteniendo así el microambiente en el pozo.

El agua soporta las picaduras transportando electroquímicamente iones y moléculas al área de soporte alrededor de la picadura. El área requerida para soportar las picaduras (fuera de la picadura) es una interacción compleja entre la composición química de la formulación, el tipo de metal del embalaje y las condiciones de la superficie del metal (por ejemplo, si el metal del embalaje está recubierto, no recubierto o laminado). . En general, el metal recubierto requiere más área para soportar las picaduras que el metal sin recubrimiento.

El agua necesita estar en estado líquido para realizar sus diversos efectos corrosivos y, en algunos casos, se consumirá en un paso determinado.

¿Cuánta agua se necesita para formar agua líquida?

Desde un punto de vista termodinámico, sólo se necesitan unas 90 moléculas de agua para formar agua líquida. Sin embargo, se necesitan más de 90 moléculas de agua para mantener la corrosión, ya que durante la corrosión se consume agua. Además, las mediciones del espesor de la capa de agua en la zona de vapor indican que la corrosión se produce en una capa de agua de aproximadamente 30 moléculas de espesor bajo alta presión. En otras palabras, la corrosión de los envases por aspersión no requiere mucha agua.

Blog:《Discusión sobre el efecto del agua en la corrosión de los envases en aerosol》

Blogger:Miya

——El artículo original fue publicado en la revista SPRAY.

 

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