El método de prueba estándar ASTM F1927 para determinar la tasa de transmisión, la permeabilidad y la transmitancia del gas oxígeno a través de materiales de barrera a humedad relativa controlada utilizando un detector coulométrico, desarrollado por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) , describe un método de prueba para determinar la tasa de transmisión del gas oxígeno a través de películas, láminas, laminados, coextrusiones o papeles o telas recubiertos de plástico en estado estacionario, a una temperatura y un nivel de humedad relativa específicos.
Este método de ensayo amplía la práctica común de utilizar humedad cero o, en el mejor de los casos, humedad estimada. La humedad desempeña un papel importante en la tasa de transmisión de oxígeno de muchos materiales. Este método permite determinar la tasa de transmisión de oxígeno, la permeabilidad de la película al oxígeno, su permeabilidad al espesor y el coeficiente de permeabilidad al oxígeno para materiales homogéneos a una temperatura y humedad relativa específicas.
Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:
La velocidad de transmisión del oxígeno se determina después de que la muestra alcanza el equilibrio a una temperatura y humedad específicas. La muestra se monta como una semibarrera sellada entre dos cámaras a presión atmosférica ambiente. Una cámara se purga lentamente con una corriente de nitrógeno a una temperatura y humedad relativa específicas, y la otra cámara se purga con una corriente de oxígeno, que puede estar a la misma temperatura que la corriente de nitrógeno, pero con una humedad relativa diferente. Esto simula con mayor precisión las condiciones reales de almacenamiento. A medida que el oxígeno se difunde desde la película hacia el gas portador nitrógeno, se transporta al detector coulométrico, donde genera una corriente eléctrica proporcional a la cantidad de oxígeno que fluye al detector por unidad de tiempo.
La tasa de transmisión de oxígeno a una temperatura y humedad relativa determinadas es un factor determinante de la protección que ofrecen los materiales de barrera para el embalaje. Sin embargo, no es el único factor determinante, por lo que se deben realizar pruebas empíricas adicionales para correlacionar el rendimiento del embalaje con la tasa de transmisión de oxígeno. Es adecuado como método de prueba arbitral, siempre que el comprador y el vendedor acuerden los procedimientos de muestreo, los procedimientos de estandarización, las condiciones de prueba y los criterios de aceptación.
La presencia de ciertas sustancias interferentes en la corriente de gas portador puede provocar salidas eléctricas no deseadas y factores de error. Entre estas sustancias se incluyen el cloro libre y algunos agentes oxidantes fuertes. También debe minimizarse la exposición al dióxido de carbono para evitar daños al sensor por reacción con el electrolito de hidróxido de potasio.
Las pruebas utilizan un dispositivo de suministro de oxígeno gaseoso. Es necesario evaluar sistemas alternativos para garantizar un rendimiento equivalente. El dispositivo cuenta con una celda de difusión compuesta por dos mitades metálicas que, al cerrarse sobre la muestra de prueba, definen con precisión un área circular. Las áreas típicas aceptables de la celda de difusión son 100 y 50 cm². El volumen encerrado por cada mitad de la celda al comprimirse no es crítico: debe ser lo suficientemente pequeño como para permitir un intercambio rápido de gases, pero no tan pequeño como para que una película sin soporte, combada o abultada, entre en contacto con los bordes de la celda. La celda de difusión debe estar equipada con un dispositivo de medición y control de temperatura, así como con un medio para medir y controlar la humedad relativa. El control de la temperatura es crucial, ya que la humedad relativa puede variar hasta en un 5 % de HR/grado Celsius en ciertas zonas de temperatura. Un diseño compacto de la estructura de la celda de difusión, junto con los controles asociados, permite un mejor control de la temperatura. La temperatura debe controlarse a ±0,5 grados Celsius o menos.
Un detector coulométrico es un tipo de detector analítico utilizado en análisis químico, más comúnmente en cromatografía de gases (GC), que mide sustancias según la carga eléctrica total requerida para llevar a cabo una reacción química con un analito. El detector utiliza una celda electroquímica en la que el compuesto objetivo se oxida o reduce. La reacción produce o consume electrones, y se mide la cantidad de corriente eléctrica (o carga total) requerida. Dado que la corriente eléctrica es directamente proporcional a la cantidad de analito, esto permite una cuantificación altamente precisa. Un titulador coulométrico determina el contenido de agua en las muestras midiendo la carga necesaria para producir yodo, que reaccionará con el agua.
El detector coulométrico proporciona resultados muy precisos, especialmente cuando está correctamente calibrado y se utiliza en condiciones óptimas. Es un método altamente sensible y preciso, especialmente para el análisis de trazas.
Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma ASTM F1927, "Método de prueba estándar para la determinación de la tasa de transmisión de oxígeno, la permeabilidad y la permeabilidad a través de materiales de barrera con humedad relativa controlada mediante un detector coulométrico".
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