ISO 27448 Cerámica fina (Cerámica avanzada, Cerámica técnica avanzada): método de prueba para el rendimiento de autolimpieza de materiales fotocatalíticos semiconductores - Medición del ángulo de contacto con el agua

En la norma "ISO 27448 Cerámica fina (cerámica avanzada, cerámica técnica avanzada) - Método de prueba para el rendimiento de autolimpieza de materiales fotocatalíticos semiconductores - Medición del ángulo de contacto con el agua" desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), se establece que los materiales que tienen fotocatalizadores o películas fotocatalíticas en sus superficies generalmente se describe. Se describe un método de prueba para determinar el rendimiento de autolimpieza de materiales fabricados a partir de óxidos metálicos semiconductores tales como dióxido de titanio.

Este método se utiliza para medir el ángulo de contacto con el agua bajo iluminación con luz ultravioleta, que es uno de los índices que afectan el rendimiento de autolimpieza de los materiales fotocatalíticos.

Esta norma no incluye sustratos permeables al agua, superficies rugosas sin gotas de agua, materiales altamente hidrófobos, en polvo o granulares, ni fotocatalizadores visibles sensibles a la luz.

Para los propósitos de esta norma,

• Fotocatalizador se refiere a la sustancia que realiza una o más funciones, incluida la descomposición y eliminación de contaminantes del aire y el agua, desodorización y acciones antibacterianas, autolimpiantes y antivaho basadas en reacciones de oxidación y reducción bajo fotoirradiación.
• Los materiales fotocatalíticos se refieren a materiales a los que se les añade el fotocatalizador mediante recubrimiento, impregnación, mezcla y procesos similares. Dichos materiales fotocatalíticos están destinados a ser utilizados como materiales de construcción y carreteras para lograr las funciones especificadas en esta norma.
• La lámpara UV fluorescente es una lámpara que proporciona radiación UV-A en el rango de longitud de onda de 300 nm a 400 nm. Una lámpara adecuada es la llamada lámpara fluorescente azul claro (BLB) con una longitud de onda máxima de 4892 nm, como se describe en la norma ISO 3-351.
• La hidrofilia se refiere a la propiedad de que la superficie del material fotocatalítico tiene una fuerte afinidad por el agua.
• La autolimpieza es la función en la que un fotocatalizador adherido a una superficie, como un material de construcción, evita la contaminación de la superficie mediante el uso de al menos uno de los siguientes:
  • Fenómeno en el que los contaminantes adheridos a la superficie se descomponen mediante oxidación y reducción cuando se irradian con luz.
  • Fenómeno en el que la contaminación se elimina debido a la hidrofilicidad, que se manifiesta simultáneamente cuando la superficie se expone a la lluvia o se lava con agua.
• Ángulo de contacto Cuando se traza una línea tangente desde el punto de contacto de las fases sólida, líquida y de vapor (normalmente aire) a lo largo de la curva del líquido sobre el sólido, el ángulo entre la línea y la superficie sólida se llama ángulo de contacto.
• El ángulo de contacto inicial es el ángulo de contacto justo antes de que comience la radiación UV.
• El ángulo de contacto n horas después de la irradiación UV es el ángulo de contacto medido n horas después de que se aplicó la irradiación UV. Además de las horas, la unidad de tiempo también puede ser días, minutos o segundos.
• El ángulo de contacto final es el ángulo de contacto en la unión de agua más alta después de una irradiación de intensidad constante sobre un material fotocatalítico.
• El pretratamiento de la probeta es la preparación de una probeta irradiándola con UV y luego aplicando sustancias orgánicas como el ácido oleico.
• El coeficiente de variación expresa la relación entre la desviación estándar y la media aritmética.

Este estándar internacional es para el desarrollo, comparación, control de calidad, caracterización, confiabilidad y generación de datos de diseño de materiales fotocatalíticos. Esta norma define el método de prueba que proporciona un desempeño relativo a la contaminación que ocurre durante las pruebas de exposición.

Este método de prueba consiste en evaluar el rendimiento de autolimpieza de un material fotocatalítico obteniendo el ángulo de contacto final de una pieza de prueba a la que se aplican sustancias orgánicas. El material orgánico se aplica primero sobre una pieza de prueba (pretratamiento) y luego se irradia con UV a intensidad constante. Durante el proceso se puede medir el ángulo de contacto con el agua después de n horas. Esta prueba evalúa simultáneamente la descomposición de la materia orgánica y el cambio en la conectividad del agua. Si el pretratamiento de una pieza de prueba particular es imposible y el ángulo de contacto inicial antes de la irradiación UV es de 20 grados o más, el ángulo de contacto final se puede obtener sin pretratamiento.

Estas pruebas utilizan el siguiente equipo: una lámpara fluorescente de luz negra, un irradiador ultravioleta, un radiómetro de luz ultravioleta y un medidor de ángulo de contacto.

En las pruebas también se utilizan los siguientes productos químicos: ácido oleico y n-heptano.

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