ISO 10678 Cerámica fina (Cerámica avanzada, Cerámica técnica avanzada): Determinación de la actividad fotocatalítica de superficies en un ambiente acuoso mediante la degradación del azul de metileno

En la norma "ISO 10678 Cerámica fina (cerámica avanzada, cerámica técnica avanzada) - Determinación de la actividad fotocatalítica de superficies en medios acuosos mediante la degradación del azul de metileno" publicada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), se afirma que la Degradación de superficies por la molécula de tinte azul de metileno en solución acuosa usando radiación ultravioleta (UV) artificial. Se describe un método para determinar la actividad fotocatalítica. Este método caracteriza la capacidad de las superficies fotoactivas para degradar moléculas orgánicas disueltas bajo radiación ultravioleta.

El método de prueba especificado también es válido para la evaluación de la actividad autolimpiadora fotocatalítica específica de superficies recubiertas con los recubrimientos relevantes. Este método no es aplicable para caracterizar la fotoactividad de superficies con iluminación visible en términos de contaminación directa, degradación de moléculas gaseosas y determinación de la fotoactividad antimicrobiana de superficies. Sin embargo, se pueden encontrar correlaciones entre estos diferentes tipos de actividad fotocatalítica, especialmente en superficies que muestran una baja eficiencia fotónica.

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

• La actividad fotocatalítica específica se refiere a la medida de la conversión fotoquímica. La actividad fotocatalítica específica se expresa en moles por metro cuadrado y por hora.
• La eficiencia fotónica se refiere a la medida de la selectividad de los fotones incidentes para provocar la decoloración del azul de metileno. La eficiencia fotónica se expresa como porcentaje del flujo de fotones incidentes. Se supone que un fotón puede provocar la coloración de una molécula de tinte.
• La solución de prueba se refiere a la solución acuosa de azul de metileno utilizada para determinar la actividad fotocatalítica de las superficies.
• La solución de medición, al menos el 10 por ciento del volumen de la solución de prueba, se utiliza para la determinación externa de la absorbancia óptica mediante un espectrofotómetro.
• La solución acondicionadora se refiere a la solución acuosa de azul de metileno utilizada para la preadsorción de azul de metileno en las superficies de prueba antes de determinar la actividad fotocatalítica de las superficies.

Cuando se prueba, en principio, el azul de metileno se degrada en una solución acuosa en contacto con la superficie potencialmente fotocatalíticamente activa mediante radiación ultravioleta (UV) que pasa a través de la solución, la luz no puede inducir la fotólisis directa del tinte. El resultado general es la decoloración de la solución.

La cantidad de tinte que queda en la solución se determina mediante espectroscopia UV/visible a intervalos regulares durante el período de radiación UV. Se realiza una medición de referencia con la misma muestra sin radiación UV o con la misma muestra en un segundo recipiente cuya superficie fotoactiva está protegida del haz de luz incidente por una tapa. Los resultados se utilizan para calcular tasas de desintegración específicas y las eficiencias fotónicas correspondientes de la superficie probada.

Los principales aparatos utilizados en las pruebas incluyen:

• General: El aparato que entrará en contacto con la solución de azul de metileno debe estar fabricado de materiales que tengan poca o ninguna tendencia a adsorber este tinte en su superficie, por ejemplo vidrio, acero inoxidable, polietileno, polipropileno, poliacrilato, siliconas con bajo contenido orgánico. emisiones. La disposición de la prueba debe mostrar una luz parásita mínima.
• Dispositivo de medición: dos cilindros de prueba fijados a la superficie de la muestra con un adhesivo adecuado o dos cubetas de prueba, cada una compuesta por un recipiente con un soporte para muestras.
• Panel de vidrio: Se utiliza para cubrir la celda de medición, que muestra la absorbancia mínima en la región de emisión espectral de la fuente de luz de radiación UV.
• Fuente de luz de radiación UV: un emisor de banda estrecha en el rango de longitud de onda, por ejemplo, entre 320 nm y 400 nm (UV-A).
• Radiómetro UV (sensor): Para medir la intensidad de la radiación V, la radiación UV se calibra cerca de la característica de la fuente de luz.
• Espectrofotómetro UV/vis: Calibrado en el rango de medición de 600 nm a 700 nm para la determinación de la concentración de azul de metileno.
• Células de medición: Para espectrofotómetro de vidrio o plástico con una longitud óptica de 10 mm y una transmitancia de más del 80 por ciento (600 nm a 700 nm).

Se utilizan soluciones acuosas de azul de metileno tanto para la medición como para el acondicionamiento. Las soluciones de azul de metileno se preparan frescas a partir de soluciones madre almacenadas en la oscuridad usando agua destilada sin ningún otro aditivo. La concentración inicial de azul de metileno para la solución de prueba se prepara como 10 más/menos 0,5 µmol/L. La solución acondicionadora se prepara a una concentración de 20 más/menos 1 µmol/L.

La superficie geométrica de la muestra debe estar entre 100 más/menos 1 mm2 y 1500 más/menos 15 mm2. Primero se debe limpiar la muestra según las instrucciones del fabricante.

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