¡Hola! Soy proveedor de cables de termopar y hoy quiero profundizar en un tema interesante: ¿cuál es la solubilidad (si corresponde) de los materiales de un cable de termopar?
En primer lugar, repasemos rápidamente qué son los cables de termopar. Estos cables son muy importantes para medir la temperatura. Están formados por dos alambres metálicos diferentes unidos por un extremo. Cuando hay una diferencia de temperatura entre el extremo unido y el otro extremo, se crea un voltaje, y ese voltaje se puede usar para calcular la temperatura.
Ahora, hablemos de los materiales utilizados en los cables de termopar. Existen diferentes tipos de termopares, como Tipo K, Tipo T y Tipo J. Puede consultar más sobreCable de termopar tipo K,Cable de termopar tipo T, yCable de termopar tipo J.
Materiales y solubilidad del termopar tipo K
Los termopares tipo K son bastante comunes. Están hechos de cromel (una aleación de níquel y cromo) y alumel (una aleación de níquel, manganeso, aluminio y silicio). En cuanto a la solubilidad, depende del medio ambiente. En el aire normal y en la mayoría de las aplicaciones de medición de temperatura, estos metales no se disuelven. Pero si los pones en ciertas soluciones químicas agresivas, las cosas pueden cambiar.
Por ejemplo, en una solución muy ácida como el ácido clorhídrico, los metales pueden empezar a reaccionar. Chromel tiene níquel y cromo. El níquel puede reaccionar con el ácido clorhídrico para formar cloruro de níquel y liberar gas hidrógeno. La reacción es algo como esto: Ni + 2HCl → NiCl₂+ H₂. El cromo es un poco más resistente, pero en ácidos concentrados y a temperaturas más altas también puede disolverse. Alumel, con su mezcla de metales, también puede tener partes que se disuelvan. El manganeso en alumel es bastante reactivo y puede disolverse en soluciones ácidas con relativa facilidad.
Sin embargo, en la mayoría de los escenarios de medición de temperatura industrial, los termopares tipo K se utilizan en entornos no corrosivos o ligeramente corrosivos. Por tanto, la solubilidad de sus materiales no es realmente un gran problema. Pero si los usa en una planta química donde hay ácidos o álcalis fuertes, debe tener cuidado.
Materiales y solubilidad del termopar tipo T
Los termopares tipo T están hechos de cobre y Constantan (una aleación de cobre y níquel). El cobre es un metal muy conocido y tiene algunas características de solubilidad. En aire y agua normales, el cobre es relativamente estable. Pero en presencia de oxígeno y ciertos ácidos, puede corroerse y disolverse.
Por ejemplo, en el ácido sulfúrico, el cobre puede reaccionar lentamente. La reacción es 2Cu + 2H₂SO₄+ O₂→ 2CuSO₄+ 2H₂O. Constantan, con su aleación de cobre y níquel, también tiene propiedades de solubilidad. El níquel en Constantán puede reaccionar en soluciones ácidas de manera similar a como lo hace en los termopares tipo K.
En general, para la mayoría de las aplicaciones de baja temperatura donde se utilizan termopares tipo T, como en el procesamiento de alimentos o la refrigeración, la solubilidad de sus materiales no es una preocupación importante. Pero si se exponen a productos químicos agresivos, el cobre y el níquel de los materiales pueden empezar a disolverse.
Materiales y solubilidad del termopar tipo J
Los termopares tipo J están hechos de hierro y Constantan. El hierro es bastante reactivo en comparación con algunos de los otros metales utilizados en los termopares. En el aire normal, el hierro se oxida con el tiempo. El óxido es en realidad una forma de óxido de hierro, que es el resultado de la reacción del hierro con el oxígeno y el agua.
En soluciones ácidas, el hierro se disuelve fácilmente. La reacción con ácido clorhídrico es Fe + 2HCl → FeCl₂+ H₂. Constantan, que también forma parte del termopar tipo J, tiene las mismas características de solubilidad que los termopares tipo T.
Si utiliza termopares tipo J en un ambiente con alta humedad o vapores ácidos, la parte de hierro puede corroerse y disolverse rápidamente. Esto puede afectar la precisión de la medición de temperatura y la vida útil del termopar.
Factores que afectan la solubilidad
Hay varios factores que pueden afectar la solubilidad de los materiales de los cables de termopares:
- Temperatura: Las temperaturas más altas generalmente aumentan la velocidad de las reacciones químicas. Entonces, si un termopar se encuentra en un ambiente caliente y se expone a una sustancia química corrosiva, los materiales se disolverán más rápido. Por ejemplo, en un reactor químico de alta temperatura, la solubilidad de los materiales del termopar será mucho mayor que a temperatura ambiente.
- Concentración química: Cuanto más concentrado esté un químico corrosivo, más rápido se disolverán los materiales del termopar. Una solución de ácido clorhídrico altamente concentrada disolverá los metales mucho más rápido que una diluida.
- pH: El pH de la solución juega un papel importante. Es más probable que las soluciones ácidas (pH bajo) disuelvan metales como el hierro, el níquel y el cobre. Las soluciones alcalinas (pH alto) también pueden disolver algunos metales, pero las reacciones son diferentes.
Por qué es importante la solubilidad
La solubilidad de los materiales de los cables de termopares es importante por varias razones. Primero, si los materiales se disuelven, puede cambiar la composición de los cables del termopar. Esto puede provocar mediciones de temperatura inexactas. Por ejemplo, si el hierro en un termopar tipo J comienza a disolverse, la relación voltaje-temperatura cambiará y las lecturas de temperatura estarán apagadas.
En segundo lugar, afecta la vida útil del termopar. Un termopar expuesto a un ambiente corrosivo donde sus materiales se disuelven se desgastará mucho más rápido que uno en un ambiente no corrosivo. Esto significa que tendrá que reemplazar el termopar con más frecuencia, lo que puede resultar costoso.
Cómo ayudamos como proveedor
Como proveedor de cables para termopares, entendemos estos problemas de solubilidad. Podemos ayudarlo a elegir el tipo correcto de termopar para su aplicación específica. Si trabaja en un entorno altamente corrosivo, podemos recomendar termopares con revestimientos protectores o fabricados con materiales más resistentes a la corrosión.
También ofrecemos soporte técnico. Si no está seguro de la solubilidad de un termopar en su entorno, puede comunicarse con nosotros. Analizaremos su situación y le daremos los mejores consejos sobre cómo utilizar y mantener sus termopares para evitar problemas relacionados con la solubilidad.
Si está buscando cables para termopares, ya sea tipo K, tipo T, tipo J u otros tipos, estamos aquí para ayudarlo. Contáctenos para iniciar una discusión sobre sus requisitos y encontremos juntos la solución de termopar perfecta.
Referencias
- "Manual de termopares": una guía completa sobre termopares y sus materiales.
- "Corrosión de metales": un libro científico que detalla la solubilidad y corrosión de diferentes metales en diversos entornos.
