El Análisis químico de materiales: ¿En qué consiste?

El Análisis químico de materiales: ¿En qué consiste?

Los ensayos y análisis químicos de materiales son fundamentales para comprender su calidad y composición, cumplir con la normativa y desarrollar materiales innovadores que aporten soluciones eficaces. En este artículo, explicaremos qué es y para qué sirve el análisis químico.

¿Qué es y para qué sirve el análisis químico de materiales?

Los análisis químicos consisten en una amplia gama de métodos capaces de identificar con precisión la composición, las características y la calidad de una gran variedad de materiales. El desarrollo de nuevas aleaciones, revestimientos, polímeros y materiales compuestos se está aplicando a técnicas innovadoras de diseño y fabricación de productos, lo que hace que la identificación precisa de los compuestos del material sea fundamental en cada etapa de la producción.

Podemos encontrar una aplicación práctica en la innovación de materiales y compuestos gracias a los análisis químicos en este ejemplo de optimización y aditivación de plásticos y elastómeros con activos antimicrobianos.

El conocimiento especializado del sector y la experiencia en la aplicación de la metodología más pertinente son las claves del éxito de los ensayos químicos. Para resolver los problemas o determinar la composición se necesitan unas técnicas y una instrumentación analítica avanzada. A continuación, veremos cuáles son las técnicas que se utilizan en la industria de materiales.

Tipos y técnicas de análisis químico

Los laboratorios químicos industriales realizan pruebas y análisis químicos que incluyen análisis de composición, detección de trazas de contaminación, pruebas de metales e identificación de fallos que se utilizan para el control de calidad de la fabricación y la ingeniería inversa como, por ejemplo, para conocer las propiedades físico-químicas en un estudio de calidad de un alimento procesado.

Para determinar la composición, resolver problemas y desarrollar nuevos materiales, se necesita instrumentación analítica avanzada y aplicar las técnicas adecuadas para cada finalidad. Estos son algunos de los tipos de análisis que se pueden realizar en un laboratorio químico:

Análisis de la composición química

Determinan la calidad química, la identidad, la composición y las impurezas de los materiales gracias a la elucidación de la estructura molecular y la confirmación de la estructura química.

Análisis de trazas químicas

Las pruebas de trazas químicas incluyen el análisis de trazas de metales y compuestos orgánicos con detección hasta rangos de trazas y ultratrazas y los ensayos de residuos químicos, incluyen el análisis, la detección y la identificación de residuos para resolver de este modo problemas industriales.

Análisis elemental

Mediante una amplia gama de técnicas de análisis, los laboratorios identifican y cuantifican la composición elemental de muestras y compuestos químicos. Los tipos de muestras incluyen análisis orgánicos e inorgánicos, materiales acuosos y no acuosos y metales.

Detección y análisis de la contaminación

La resolución de la contaminación química requiere una respuesta rápida. Gracias a los análisis químicos es posible identificar y solucionar rápidamente los problemas de contaminación.

Pruebas y análisis de materiales

Los análisis químicos de materiales son indispensables prácticamente en cualquier sector industrial, desde productos químicos especializados, desarrollo de nanomateriales, innovación en materiales, productos petroquímicos, tintes y detergentes, automoción, productos agroquímicos, metales, polímeros, plásticos, cerámica y hasta productos farmacéuticos y de consumo.

Análisis químico de aleaciones metálicas

Son aquellos análisis que identifican y cuantifican la composición elemental de una aleación metálica. Son extremadamente útiles de cara al control de calidad de la fabricación, la ingeniería inversa y la investigación de fallos.

Pruebas de cumplimiento de la normativa sobre productos químicos

Sirven para garantizar que los productos cumplen con las normativas de sustancias químicas y son esenciales para algunos sectores, como el agroquímico, plaguicida o el farmacéutico.

Aplicaciones de los análisis químicos y resolución de problemas

  • Deformación de productos: proporcionan información específica sobre los ingredientes de los productos.
  • Análisis de residuos: determinan las causas de decoloraciones, manchas y depósitos de corrosión.
  • Análisis e identificación de defectos.
  • Comparación de lotes de materiales buenos y malos.
  • Análisis de fallos.
  • Desarrollo de métodos.
  • Cumplimiento de la normativa.
  • Servicios de consultoría analítica y técnica.

Técnicas de análisis químico

Determinar la composición de los materiales es posible gracias a las técnicas avanzadas de análisis, como las siguientes:

La espectrometría de masas (ICP MS)

La espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente es una técnica de análisis elemental muy sensible que proporciona límites de detección muy bajos para la mayoría de los elementos presentes en una muestra, como en el caso de la caracterización de gases liberados por plásticos.

Caracterización de polvos de metales y polímeros

Se emplean muchos métodos de prueba, uno de ellos utiliza la difracción de luz láser para determinar la distribución del tamaño de las partículas.

Pruebas de combustión de C-S, O-N y H

El análisis de carbono y azufre por combustión permite la cuantificación simultánea de carbono y azufre en muestras metálicas. También se puede emplear el análisis de oxígeno-nitrógeno y el análisis de hidrógeno.

Espectrometría de emisión óptica (ICP-OES)

Se realiza un análisis químico para representar el espectro de emisión de sustancias químicas. Una muestra sólida se atomiza mediante una descarga de chispa de arco que proporciona suficiente energía para promover los electrones de los átomos a niveles de alta energía.  A medida que los electrones vuelven a su estado de energía básica, se emite luz.

Difracción de rayos X (XRD)

Uno de los principales usos del análisis XRD es la identificación de fases cristalinas para una gran variedad de polvos y muestras de película fina. Incluye análisis de productos de corrosión, cerámicas, arcillas, recubrimientos de óxido o nitruro y muchos otros.

Espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF)

La XRF Se trata de un análisis semicuantitativo no destructivo aplicable en una amplia variedad de materiales, incluyendo metales, polímeros, líquidos y suelos.

Podemos concluir que los análisis químicos de componentes ofrecen la verificación de materiales según la normativa, proporcionan una información detallada sobre la composición de los materiales y, por tanto, de su comportamiento y funcionamiento para el uso al que están destinados. Así como también, permiten la creación, diseño y desarrollo de nuevos materiales.

En Infinitia tenemos una amplia experiencia en ensayos y análisis químicos de materiales y contamos con profesionales que ofrecen la mejor garantía de calidad. Si necesitas realizar un análisis de materiales o estás pensando desarrollar un nuevo producto, ponte en contacto con nuestro equipo.

Artículos relacionados

Introduce tu búsqueda