chemische aantasting kunststof

goedendag,

Kunststof wordt aangetast door aromatische koolwaterstoffen zoals benzeen, tolueen,xyleen of ethylenebenzeen. Oftewel de BTEX groep.

Deze aantasting zal groter zijn naar mate de temperatuur hoger wordt.
Maar zal er ook een verschil merkbaar zijn wanneer er een hogere druk heerst?
Temperatuur is bijvoorbeeld 50 grden Celsius bij atmosferische druk. Wat zal het verschil zijn als het in een bepaalde omgeving 50 graden Celsius is maar dan onder een druk van 80 bar in een vat bijvoorbeeld.
Volgens mij maakt de druk niet zoveel uit en de temepratuur wel.
wie kan mij helpen??
mvg
Tom Korf

druk en temperatuur zijn zeer nauw aan elkaar verwant!

temperatuur is wrijving van deeltjes.
Bij een hogere druk kunnen meer deeltjes met elkaar wrijven!

Ik snap dat het nauw met elkaar verbonden is maar stel we nemen aan dat we een stroming vloeistof hebben met 4% aromatische koolwaterstoffen. De temperatuur is 50 graden Celsius en de druk is atmosferisch. De Kunststofplaat wordt aangetast want het lost op in de aromaten.

Zelfde situatie maar dan nu onder een druk van bijvoorbeeld 80 bar. Temperatuur is 50 graden celsius. Is het nu zo dat bijvoorbeeld bij 2% aromaten de kunststofplaat al aangetast wordt of zullen er pas problemen komen bij 6% van de totale vloeistofstroom.

Dit vraag ik me een beetje af ik denk het niet maar mischien heb ik het mis.

En ik denk dat drukverhoging met temperatuur te maken heeft maar ik praat niet over drukverhoging maar van een andere situatie onder een hogere druk.  De temperatuur blijft hetzelfde.   

Speelt de reactie zich af in een reactie vat waarbinnen een LUCHTdruk van 80 bar heerst? of gaat het om een gesloten vat waar zich enkel de vloeistof en de kunststofplaat in bevinden en waar een vloeistofdruk van 80 bar heerst?

De reactievloeistof die in contact staat met het kunststof wordt in beide gevallen even hard tegen het materiaal geduwt. 

De reactie is afhankelijk van de concentratie. Bij een andere druk zal er niet meer reactie plaatsvinden met het oppervlak, omdat het oppervlak al volledig is bedekt met de geldende concentratie.

In beide situaties zal de reactie dus evensnel moeten verlopen.  Of zie ik nu wat over het hoofd?
Is er niet een formule van reactiesnelheid, concentratie, temperatuur, druk?

Het is een reactievat.

Het betreft eigenlijk een gas/vloeistof mengsel. Dit mengsel wordt door het vat geleidt zodat eventuele waterdruppels tegen de plaat aankomen samensmelten en door zwaartekracht naar beneden vallen en afgescheiden kunnen worden.

Door een lage drukval is de snelheid door het vat vrij laag waardoor zwaartekrachtscheiding mogelijk is.
Als we nu bijvoorbeeld 10 bar en 80 bar nemen zal dezelfde dezelfde concentratie aromatische koolwaterstoffen dezelfde aantasting van het materiaal geven?

Ik denk dat je wel een beetje gelijk heb dat het contact met de concentratie hetzelfde is en dat de ruk niet zoveel uitmaakt.
Ik ga op zoek naar die formule

De snelheid van aantasting is slecht minimaal afhankelijk van de druk, in dit geval heeft het een klein beetje invloed omdat de reactie plaats vindt op een oppervlak en door de verhoogde druk zullen er meer botsingen zijn aan het oppervlak. Dit effect is denk ik bijna niet merkbaar.

De snelheid van aantasting is in principe afhankelijk van de temperatuur, omdat het er niet zozeer omgaat hoeveel deeltjes botsen met elkaar, maar hoeveel van deze botsingen effectief zijn. Oftewel of de moleculen genoeg energie hebben om hard genoeg te "botsen" zodat er een reactie plaats kan vinden.

Hallo tomkorf,

De meeste kunststoffen worden niet irreversibel chemisch aangetast door BTEX, omdat de chemische reactiviteit van BTEX niet hoog is. Kunststofketens worden dus niet "opgebroken" door benzeen, tolueen, ethylbenzeen en xyleen.

Waar je op doelt, is de hoge oplosbaarheid van BTEX in veel kunststoffen. Omdat er een vloeistof in het plastic binnendringt, wordt het materiaal minder sterk (zolang de BTEX aanwezig is). Tevens kan de aanwezigheid van BTEX in de kunststof er voor zorgen dat eventuele plasticizers (om de in aanvang onbuigzame polymeer meer flexibel te maken) kunnen uitlogen.

Voor BTEX in de vloeistoffase geldt, dat een hogere druk meestal geen invloed heeft, op de oplosbaarheid omdat vloeistoffen niet goed samendrukbaar zijn. Je krijgt dus niet makkelijk meer BTEX in de kunststof gedrukt.

De temperatuur heeft wel een enorme invloed, omdat zowel de oplosbaarheid (de concentratie van BTEX in de kunststof) als diffusiesnelheid (de snelheid waarmee BTEX binnendring) exponentieel toenemen. Soms doubleert de opname bij elke 10 graden temperatuurstijging.

Meer informatie over permeatie en chemische resistentie van kunsstoffen op:

http://www.composite-agency.com/materials-forum.htm

Groeten