Ozon-Korrosionstest

Alle Geräte und Rohrleitungen, die mit Ozon in Berührung kommen, müssen aus einem ozonbeständigen Material bestehen, das der eindringenden und oxidierenden Wirkung von Ozon standhält. Ozon kann dazu führen, dass Materialien reißen, spröde werden, an Festigkeit verlieren und anderen Formen der Zersetzung unterliegen.

Materialien, die nicht für den Kontakt mit Ozon geeignet sind, sind: Naturkautschuk, Polybutadienkautschuk, Polyurethanschaum, PVC (Polyvinylchlorid) und Polystyrolschaum.

Unter Ozonbeständigkeit versteht man die Fähigkeit eines Materials, den Auswirkungen von Ozon, einer hochreaktiven Form von Sauerstoff, zu widerstehen. Ozonbeständige Materialien können der Einwirkung von Ozon standhalten, ohne sich zu zersetzen oder zu zerfallen, wodurch sie haltbarer und langlebiger werden.

Teflon (Polytetrafluorethylen oder PTFE) ist beispielsweise ozonbeständig. Teflon ist für seine hervorragende Beständigkeit gegen Ozon und andere Umweltfaktoren wie Hitze, Feuchtigkeit und Chemikalien bekannt. Kunststoffmaterialien sind nicht ozonbeständig. Ozon kann Kunststoffe mit der Zeit zersetzen. Kunststoffmaterialien können selbst bei sehr niedrigen Ozonwerten an Festigkeit und anderen mechanischen Eigenschaften verlieren. Zusatzstoffe können die Ozonbeständigkeit einiger Kunststoffe erhöhen. Elastomere und Kautschuke sind besonders anfällig für Ozonschäden. Edelstahl gilt im Allgemeinen als Material mit hoher Ozonbeständigkeit, kann jedoch unter bestimmten Bedingungen, insbesondere bei Stählen mit hohem Chrom- und Nickelgehalt, mit Ozon reagieren und Lochfraß und Korrosion verursachen.

Ozon kann ätzend sein. Wenn Ozon mit der Oberfläche eines Materials reagiert, entstehen oxidierende Substanzen, die die Oberfläche angreifen und Korrosion verursachen. Da Ozon den Korrosionsprozess beschleunigen kann, kann es auch bei bereits korrodierten oder beschädigten Materialien zu Korrosion führen.

Folgende Rohrtypen sind ozonbeständig:

• Teflonschläuche: Diese Art von Schläuchen besteht aus einer Fluorpolymerfamilie synthetischer Polymere, die äußerst ozonbeständig sind. Es wird dringend empfohlen, Ozongas zu verwenden.
• Edelstahl (Serie 316): Aus diesem Material hergestellte Edelstahlrohre werden aufgrund ihrer hervorragenden Ozonbeständigkeit, Festigkeit und Haltbarkeit häufig in Nassozonanwendungen verwendet.
• Silikonschläuche: Dies ist ein flexibles Schlauchmaterial, das häufig in medizinischen und Lebensmittelanwendungen verwendet wird. Silikon ist für seine hohe Beständigkeit gegenüber Ozongas bekannt.

Das Ausmaß, in dem Robben durch Ozoneinwirkung beeinträchtigt werden, hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Ozonkonzentrationen, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Dauer der Einwirkung. Dichtungen aus ozonbeständigeren Materialien werden weniger beschädigt als solche aus Naturkautschuk oder anderen weniger ozonbeständigen Materialien.

Die international anerkannten Testmethoden zur wissenschaftlichen Messung der Ozonbeständigkeit sind die Norm „EN/ISO 1431 Gummi, vulkanisiert oder thermoplastisch – Beständigkeit gegen Ozonrissbildung“, die auf einer europäischen Norm basiert und von der International Organization for Standardization (ISO) veröffentlicht wurde. Bei den beschriebenen Testmethoden werden Gummibandproben unter Spannung (z. B. 20 Prozent Dehnung) in eine Ozonprüfkammer gelegt und die Proben für einen bestimmten Zeitraum (z. B. bis zu 96 Stunden) hochkonzentriertem Ozon ausgesetzt.

Diese Norm besteht aus den folgenden Abschnitten mit demselben Titel:

• In der Norm „ISO 1431-1 Teil 1: Statischer und dynamischer Zugversuch“ wird vulkanisiertes oder thermoplastisches Material Luft mit einer bestimmten Ozonkonzentration unter statischer oder dynamischer Zugbeanspruchung, bei einer bestimmten Temperatur und ggf. bei einer Luft ausgesetzt Bestimmte relative Luftfeuchtigkeit unter Bedingungen ohne direkte Lichteinwirkung. Es werden Verfahren zur Vorhersage der Rissbeständigkeit von Gummi beschrieben. Diese Verfahren nutzen visuelle Beobachtung oder Bildanalyse, um die Entstehung und das Wachstum von Rissen zu beurteilen. Mit dieser Methode können auch Änderungen der physikalischen oder chemischen Eigenschaften aufgrund der Exposition ermittelt werden. Referenz- und Alternativmethoden zur Bestimmung der Ozonkonzentration sind in der Norm ISO 1431-3 beschrieben.
• Die Norm „ISO 1431-2 Teil 2: Dynamische Zugprüfung“ beschreibt eine Methode zur Schätzung der Rissbeständigkeit von vulkanisiertem oder thermoplastischem Gummi unter dynamischer Zugbeanspruchung, ohne direkten Lichteinfluss, in ozonhaltiger Luft bei einer bestimmten Temperatur und einer bestimmten Konzentration. Hier muss sehr vorsichtig vorgegangen werden, wenn versucht wird, die Testergebnisse mit der Betriebsleistung in Beziehung zu setzen, da die relative Ozonbeständigkeit verschiedener Kautschuke je nach Bedingungen, insbesondere Ozonkonzentration und Temperatur, erheblich variieren kann.
• Die Norm „ISO 1431-3 Referenz- und Alternativmethoden zur Bestimmung der Ozonkonzentration in Labortesträumen“ beschreibt drei Testmethoden zur Bestimmung der Ozonkonzentration in Labortesträumen:
  • Methode A UV-Absorption: Dies ist die Referenzmethode und wird als Kalibrierungstool für die alternativen Methoden B und C verwendet.
  • Methode B Instrumentelle Techniken: B1 Elektrochemisch und B2 Chemilumineszenz
  • Methode C Nasschemische Techniken: Verfahren I, Verfahren II und Verfahren III

Neben den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die es für Unternehmen in verschiedenen Branchen anbietet, bietet unsere Organisation mit ihrem geschulten und fachkundigen Personal und ihrer fortschrittlichen technologischen Ausrüstung auch Ozonkorrosionstests an.