Afinal, a contaminação de um produto pode ser detectada?

Contaminações em produtos poliméricos nem sempre são bem-vindas. Em geral elas podem alterar diferentes propriedades (térmicas, mecânicas, reológicas, etc) de matérias-primas e produtos acabados.

Caso isso esteja acontecendo, fique atento ao que vem a seguir!

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Mas antes, você já pensou em realizar um curso de Análise de Falhas em Materiais e Produtos Poliméricos?

Neste curso você irá estudar técnicas que podemos aplicar para diversos tipos de situações em que produtos e/ou matérias-primas quebram ou apresentam defeitos.

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Sim! É possível!

Para isso, utilizamos técnicas que nos permitem analisar e, quando possível, comparar o material puro (sem contaminante) com o material contaminado.

Podemos utilizar, por exemplo, o Ensaio de DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial) . Com os resultados desta análise é possível, entre outras avaliações, verificar a presença de possíveis contaminantes voláteis e/ou outro material polimérico.

Outra análise possível de ser realizada é de a TGA (Análise Termogravimétrica).

Neste ensaio, a perda de massa (decomposição) é monitorada durante uma faixa de temperatura responsável por aquecer o material. Quando há mistura de materiais que apresentem decomposição distintas é possível detectar e quantificar os diferentes materiais presentes na amostra analisada. Ressalta-se que não se trata de uma técnica de identificação. Na figura abaixo vemos as curvas de TGA para o polipropileno (PP), polietileno (PE) e para a mistura de ambos.

Figura: Curvas de TGA para o polipropileno (PP), polietileno (PE) e para a mistura de ambos

Mas qual contaminante?

Os ensaios acima são capazes que constatássemos a contaminação, ou seja, responsáveis por nos dar informações quantitativas dos elementos presentes no material. Porém além de se quantificar o composto contaminante, também é interessante e em alguns casos, até mesmo crucial que se identifique a natureza de substâncias indesejadas. Então, como descobrir qual é o contaminante?

Para isso, podemos utilizar análises químicas e microscópicas.

A primeira técnica que vamos falar é a de FTIR (Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier).  O resultado desta técnica é detecção de grupamentos químicos. Portanto, através destes resultados é possível a identificação de materiais (desde que estejam em concentrações detectáveis), verificar a presença de degradação, e em alguns casos, quando se tem um padrão/referência determinar se há a contaminação e qual o teor da mesma. Para esta técnica temos capacidade de fazer análises pontuais em partículas da ordem de micrometros.

Outra técnica analítica que podemos usar é GC-MS (Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas). Nela é realizada a separação de substâncias químicas de baixa e média polaridade presentes numa amostra complexa, onde cada substância separada possui um espectro de massas. A comparação dos espectros de massas com bancos de dados possibilita a identificação de aditivos e/ou contaminantes.

No caso de contaminantes não orgânicos, podemos utilizar a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada a análise química de EDS (Energy Dispersive Spectroscopy – Espectroscopia por Dispersão de Energia de Raios-X). Com esta técnica podemos verificar tanto a morfologia e tamanho do contaminante (partícula, fibras, etc) bem como determinar os elementos químicos presentes no mesmo. Na figura abaixo podemos verificar as fibras presentes na amostra e também uma partícula (B) na qual foi realizada análise química.

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