Para este otoño, me dirigí al laboratorio de pruebas de productos de CNET en Louisville, Kentucky, para realizar una prueba integral de elaboración de cerveza por lotes con ocho de los limpiadores de desagües químicos más comunes del mercado. Mi objetivo principal era determinar la eficacia de cada producto para disolver diferentes tipos de obstrucciones, incluida la materia orgánica, la grasa, los productos de papel y el pelo de mascotas (de hecho, el mismo pelo de mascota que utilizamos para nuestras pruebas de aspiración robótica). Durante el experimento, también tomé nota de los niveles de pH de las soluciones de limpieza cuando se mezclaban con agua y observé cualquier cambio de temperatura. Además, consideré la composición química y la facilidad de uso de cada producto al compararlos.
Ácidos vs bases
Antes de experimentar con estas sustancias, las separé en ácidos y bases. Como recordarás de la química de la escuela secundaria, los ácidos son compuestos que desprenden un ion hidrógeno (H+) cuando se mezclan con agua y tienen un pH inferior a 7. Por otro lado, las bases son un compuesto que acepta estos iones (o hidróxido, OH-). iones) y con un pH superior a 7. Es fundamental que comprenda esta separación, debido a dos factores importantes relacionados con estos productos: la corrosividad y la causticidad.
La corrosividad se refiere a la capacidad de una sustancia química de oxidar y corroer los materiales que componen su sistema de tuberías. La causticidad, por otro lado, está relacionada con cómo reacciona una sustancia química cuando entra en contacto con la materia orgánica, particularmente descomponiendo proteínas y otras moléculas orgánicas, lo que puede provocar destrucción de tejidos o provocar quemaduras químicas.
Para determinar la acidez o basicidad de cada compuesto, medimos su pH. En pocas palabras, cuanto más ácido o básico sea un compuesto, mayor será su potencial de corrosividad y causticidad.
Un ejemplo de una lectura de pH de uno de nuestros sujetos de prueba. Un pH de 11,38 corresponde a una solución alcalina.
Los limpiadores de desagües ácidos, especialmente aquellos con una alta concentración de ácido, como los limpiadores de desagües con ácido sulfúrico, son más peligrosos que sus homólogos básicos o alcalinos. En química, el orden de la suma es importante. Normalmente, agregarías ácido gradualmente al agua, aumentando lentamente la concentración del ácido. Nunca agregue agua al ácido. porque se sabe que esta reacción genera mucho calor y libera humos peligrososs. Compruébalo tú mismo en el GIF a continuación (y no lo intentes en casa).
Agregar agua a este vial de ácido sulfúrico crea una reacción exotérmica inmediata, hirviendo el agua al contacto y liberando vapores peligrosos al aire. ¡No intentes esto en casa!
Para garantizar la seguridad durante las pruebas, tomé las precauciones necesarias usando equipo de protección personal, incluidas gafas de seguridad, guantes, ropa de manga larga y una máscara. La prueba de liberación se realizó en un área de laboratorio bien ventilada para minimizar la exposición a cualquier humo peligroso que pueda liberarse.
prueba de descarga
Para comenzar el experimento, pesé cantidades específicas de los materiales obstruyentes en vasos de precipitados separados de 1000 ml:
- 4 gramos de cabello
- 20 gramos de materia orgánica (10 gramos de piel de manzana y 10 gramos de piel de zanahoria)
- 40 gramos de manteca de cerdo para engordar
- 14 gramos de productos de papel (7 gramos de papel higiénico y 7 gramos de papel toalla)
Usando una probeta graduada, medí y agregué cuidadosamente 200 ml de cada limpiador de desagües básico y 70 ml de cada limpiador de desagües ácido a los vasos de precipitados individuales, revolviendo la mezcla con una varilla de vidrio y asegurándome de que haya una mezcla completa sin derramar. Siguiendo las instrucciones proporcionadas con cada producto, dejo reposar las soluciones durante el tiempo recomendado, generalmente entre 15 y 30 minutos.
Un paso crucial en mi experimento fue la introducción de agua, un componente que a menudo se pasa por alto en experimentos similares encontrados en línea. Los limpiadores químicos de desagües están diseñados para trabajar en presencia de agua, lo que permite transportar el limpiador hasta los zuecos y distribuir la solución uniformemente sobre sus superficies, posibilitando el proceso de difusión. Después de que pasó el tiempo asignado, apliqué agua del grifo a cada biblia que contenía las soluciones de limpieza y los materiales obstruyentes. Para limpiadores de desagües básicos (pH > 7,0), utilicé 500 ml de agua caliente a 46 grados C, y para limpiadores de desagües ácidos (pH).
Para que los químicos tuvieran suficiente tiempo para actuar, dejé las muestras reposar durante la noche y comencé el ensayo a la mañana siguiente. En ese momento, las muestras se habían convertido en mezclas lodosas y viscosas.
Prueba de liberación de cabello en curso
Para continuar con el experimento, utilicé un proceso de filtración al vacío utilizando un embudo Buchner conectado a un matraz de filtración de 1000 ml equipado con una bomba. El contenido de cada vaso se vertió cuidadosamente en el embudo mientras se activaba la bomba. Una vez que se extrajo la mayor parte del limpiador químico de desagües del embudo, lavé con agua para eliminar los productos químicos restantes de la superficie de las muestras de desechos, asegurándome de que solo quedaran sólidos húmedos en el embudo Buchner.
Nuestro embudo Buchner, fabricado de vidrio de borosilicato químicamente resistente, contenía una placa perforada con aberturas de 2 milímetros, por lo que sólo dejaban pasar las partículas más pequeñas. Según mi lógica de prueba, “si una sustancia, sólida o líquida, pudiera pasar a través de las aberturas de 2 mm del filtro, era muy poco probable que provocara una obstrucción de la tubería”.
A la izquierda, nuestra configuración de filtro vacío. Los sólidos disueltos y disueltos pasan a través de orificios de 2 mm en la placa del embudo Buchner a la derecha; cualquier cosa que no pase se considera un material potencial de obstrucción.
Finalmente, separé las muestras y las sometí a un proceso de secado con ventilador durante unas horas para eliminar los restos de agua del lavado. Registré el peso final de cada muestra y lo comparé con su peso original. La relación entre la presión final y la presión inicial nos dio la eficiencia de la solución de cada producto de limpieza de desagües.
