Caracterización de cargas y pigmentos para caucho: volátiles, granulometría y metales catalíticos

Fundamento

Las cargas y los pigmentos constituyen una fracción grande de un compuesto de caucho y su control tiene un punto crítico poco evidente: el contenido de metales de transición. El cobre y el manganeso catalizan la oxidación del caucho natural y de los elastómeros insaturados de manera muy eficaz, iniciando la degradación en cadena que endurece y fisura el artículo; sus límites en las cargas son del orden de partes por millón, y por eso los métodos de determinación son ensayos sensibles y específicos. El hierro se controla de manera estimativa por razones de color y de menor actividad catalítica. Las materias volátiles se determinan por secado a temperatura moderada y cuantifican la humedad, que en las cargas finas es alta por su superficie y que produce porosidad durante la vulcanización. El ensayo de tamizado cuantifica la fracción gruesa, que aparece como puntos duros en el artículo. La densidad aparente es el parámetro de manejo: define cuánto ocupa la carga en el silo y en la tolva de pesada. El examen microscópico permite identificar la naturaleza y la forma de las partículas, distinguir una carga de otra y detectar mezclas o sustituciones. La determinación de aceite en las cargas y las especificaciones de cada producto completan el control de recepción.

Matriz (en qué muestra)

Carbonato de calcio natural, tiza, dolomita, talco, caolín y sílice precipitada; óxidos de cinc, de magnesio, de hierro amarillo y rojo; dióxido de titanio y litopón; litargirio; cargas en recepción de fábrica de artículos de caucho

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Estufa con control de temperatura; espectrofotómetro y espectrómetro de absorción atómica; microscopio óptico con retícula; juego de tamices con tamizadora; recipiente calibrado de densidad aparente; equipo de extracción de aceite; mufla; balanza analítica.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Reactivos específicos de determinación de cobre y de manganeso; patrones certificados de cobre, manganeso y hierro; ácidos de disolución; solventes de extracción de aceite; agua ultrapura.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Crisoles y cápsulas taradas; portaobjetos; planillas de masas y de absorbancias; blancos de reactivos por serie; identificación de la carga, del lote y del proveedor.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Reactivos y patrones; muestra; tamices.

Unidad

kg/m³ · contenido de cobre y de manganeso (mg/kg) y de hierro estimado · materias volátiles (% en masa) · residuo sobre tamiz por abertura (% en masa) · densidad aparente (kg/m³) · naturaleza y forma de las partículas observadas al microscopio

Rango de referencia

Los límites de cobre y de manganeso son de pocas partes por millón, porque su acción catalítica sobre la degradación del caucho es desproporcionada respecto de su cantidad: una carga barata con cobre por encima del límite arruina artículos que en todo lo demás están bien formulados

Norma que lo exige

Las especificaciones de cada carga y pigmento para caucho, que fijan los límites de cobre, manganeso, materias volátiles y residuo sobre tamiz; los protocolos de recepción de fábricas de artículos de caucho; las especificaciones de formulación de compuestos; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 113206, que fija los métodos de determinación del cobre y del manganeso en pigmentos y cargas para caucho; IRAM 113212, sobre el método estimativo del hierro; IRAM 113202, sobre la determinación de las materias volátiles a 100 grados Celsius; IRAM 113203, sobre el ensayo de tamizado; IRAM 113207, sobre el examen microscópico; IRAM 113211, sobre la determinación de la densidad aparente; IRAM 113220, sobre la determinación de aceite; IRAM 113213, IRAM 113214, IRAM 113215, IRAM 113216, IRAM 113217, IRAM 113218, IRAM 113221, IRAM 113222, IRAM 113223, IRAM 113224, IRAM 113228, IRAM 113231, IRAM 113234 e IRAM 113240, sobre los requisitos del dióxido de titanio, el litopón, el talco, la tiza, el óxido de cinc, el carbonato de calcio natural, el caolín, los óxidos de hierro amarillo y rojo, el óxido y el carbonato de magnesio, el litargirio, la dolomita y la sílice precipitadanorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 113206:1987; IRAM 113212:1987; IRAM 113202:1987; IRAM 113203:1960; IRAM 113207:1965; IRAM 113211:1964; IRAM 113220:1993; IRAM 113213:1964; IRAM 113217:1993; IRAM 113218:1986; IRAM 113240:1990

Volumen de muestra

Destructivo. De 1 a 200 g según el ensayo

Conservación y transporte

Todo el material que toca la muestra para la determinación de cobre se descontamina, porque el propio laboratorio —el bronce de una canilla, un alambre— aporta cobre en cantidades comparables al límite. Las cargas finas se conservan cerradas, dado que su gran superficie las hace muy higroscópicas y las materias volátiles suben en el frasco abierto.

Límite de detección típico

Del orden de 0,5 mg/kg en cobre y manganeso

Incertidumbre típica

Del 10 al 25 % relativo en los niveles bajos de metales catalíticos

Área

Materiales/industrial; Química analítica; Geología y minería

Fecha de última actualización: 11/9/2026