Numeral 4.1.2 — NOM-123-SEMARNAT-1998, Que establece el contenido máximo permisible de compuestos orgánicos volátiles (COVs), en la fabricación de pinturas de secado al aire base disolvente para uso doméstico y los procedimientos para la determinación del contenido de los mismos en pinturas y recubrimientos.

4.1.2 En la importación de pinturas para uso doméstico de secado al aire base disolvente o similares,

dichas pinturas deberán reunir las especificaciones establecidas en la presente Norma Oficial Mexicana.

5. Métodos

5.1 La evaluación del contenido de compuestos orgánicos volátiles (COVs) en una pintura se debe

llevar a cabo con los siguientes métodos:

5.1.1 Determinación del contenido de compuestos orgánicos volátiles contenidos en pinturas y

recubrimientos.

5.1.2 Objetivo

Determinar de u na manera sencilla el contenido de compuestos orgánicos volátiles en pinturas y

materiales relacionados.

5.1.3 Alcance

Este método está establecido para la determinación de compuestos orgánicos volátiles sin identificar

compuestos individuales.

5.1.4 Resumen

Determinar el contenido de compuestos no volátiles y la densidad de la muestra de acuerdo a los

métodos específicos. Para recubrimientos base disolvente que no contienen agua, el contenido de

compuestos volátiles es igual al COV, para recubrimientos que contienen agua el contenido de agua

se determina separadamente y se resta del total de volátiles.

5.1.5 Equipo

- Picnómetro de vidrio o copa por galón calibrado

- Termómetro

- Baño de temperatura constante

- Balanza analítica

- Equipo Karl -Fischer

- Equipo común de laboratorio

5.1.6 Procedimiento

Cálculo del agua. Determinar el contenido del agua de acuerdo al método Karl -Fischer que a

continuación se describe:

Método Estándar - Determinación de Agua en Pinturas por el Método Karl-Fischer

a) Análisis de muestra con menos de 0.5% de agua.

Adicionar suficiente piridina fresca en el recipiente de titulación hasta cubrir el electrodo, agregar 1 ml

de catalizador de 1 -etilpiridina por cada 20 ml de piridina. La concentración óptima del catalizador es de

aproximadamente el 5% del volumen presente.

Con una jeringa medir lo más próximo a 0.1 ml de agua destilada.

Pretitular la piridina hasta el punto final por adición automática de reactivo Karl -Fischer.

El uso de un catalizador aumentará el ran go de reacción entre el Karl -Fischer y el agua; para obtener

óptimos resultados, aumente la sensibilidad del electrodo (doble de platino) y reduzca el rango de

titulación

al mínimo.

Inyectar el agua e inmediatamente después, comenzar la titulación hasta el punto final, realizar el

análisis por duplicado.

5.1.7 Cálculos:

F = J/P

Donde:

J = g de agua adicionados

P = ml de RKF gastados

El valor se registra con cuatro cifras significativas

b) Análisis de muestra con más de 0.5% de agua.

Adicionar suf iciente piridina fresca hasta cubrir el electrodo, agregar 1 ml de catalizador de 1 -etilpiridina

por cada 20 ml de piridina. La concentración óptima del catalizador es de aproximadamente el 5% del

volumen presente.

Pretitular la piridina hasta el punto final por adición automática de reactivo Karl -Fischer.

Con una jeringa de 1 a 10 ml tomar la cantidad de muestra que se indica en la tabla 2.

TABLA 2

AGUA ESPERADA

%

PESO APROXIMADO

DEL AGUA

g

VOL. APROXIMADO DE TITULANTE A:

5 mg/ml

0.5-1 5 5-10

1-3 2-5 10-20

3-10 1-2 10-20

10-30 0.4-1.0 20-25

30-70 0.1-0.4 15-25

>70 0.1 20

Inyectar la muestra en la piridina previamente titulada. Comenzar rápidamente con titulación, volver a

pesar la jeringa para calcular el peso exacto por diferencia.

Cálculos:

L= (PxFx100)/J

Donde:

L = % de agua

P = ml RKF gastados

5.1.8 Cálculo de la densidad

Cálculo de la densidad. Determinar la densidad de la muestra de acuerdo al método ASTM 1475 -85,

referido en el punto 7 de esta Norma Oficial Mexicana.

Llenar el picnómetro de vidrio limpio y seco (previamente limpiado con ácido crómico para eliminar

cualquier resto de materia orgánica) o la copa por galón limpia y seca con la muestra, e inmediatamente

remover el exceso de muestra evitando la formación de burbujas de aire, la temperatura debe mantenerse

constante con el baño de temperatura constante si es necesario. Inmediatamente pesar el picnómetro y

registrar la pesada.

Cálculo de la densidad en kg/l:

D = (W - w) / V

Donde:

D = Kg/l

V = volumen del picnómetro en mililitros

W= peso del picnómetro o la copa por galón con la muestra en gramos

w = peso del picnómetro o de la copa por galón vacíos en gramos

5.1.9 Cálculo de COVs

Cálculo del COV para recubrimientos base disolvente, el cálculo de los COVs se reporta en g/l usando

la siguiente ecuación:

A= (100-N) (Dm)10

Donde:

A = COVs (compuestos orgánicos volátiles totales) (g/l)

N = % de no-volátiles

Dm = densidad de la muestra a 25ºC en g/ml

10 = factor de conversión a g/l

Cuando uno o varios disolventes exentos están presentes en el recubrimiento deben ser considerados

como agua, y no ser incluido en el cálculo total de COVs.

B=(V2-Ex) (Dm)10

Donde:

B = COVs (compuestos orgánicos volátiles totales), en g/l

Ex = % en peso del disolvente exento y/o agua

Dm = Densidad de la muestra a 25ºC en g/ml

10 = factor de conversión a g/l

V2 = volátiles totales de la muestra, % peso (100 -N)

5.2 Para determinar el contenido de Compuestos Orgánicos Volátiles correspondien tes a disolventes

exentos, se utilizará el siguiente método

5.2.1 Objetivo

Determinación del contenido individual de disolventes exentos en el cálculo de COVs en pinturas y

recubrimientos por cromatografía de gases.

5.2.2 Alcance

El método se aplica para la separación y evaluación cuantitativa de los disolventes exentos

considerados en esta Norma Oficial Mexicana. {Acetona, Metil Cloroformo (1,1,1 Tricloroetano) y cloruro de

metileno (1,1 diclorometano)}. El método puede ser aplicado para todos los comp uestos orgánicos

volátiles que se encuentren en las pinturas utilizando un método de extracción, columnas de separación y

cromatográficas adecuadas. Se requiere un cromatógrafo de gases equipado preferentemente con un

detector de conductividad térmica o ionización de flama (este último no tiene sensibilidad para detectar

agua en la muestra).

5.2.3 Resumen del método

A una alícuota de pintura se le adiciona alcohol isopropílico como estándar interno, se diluye con

dimetilformamida, y se inyecta a un sistem a cromatográfico equipado con una columna capaz de separar

los compuestos en cuestión. Cuando la composición de la pintura es desconocida se recomienda realizar

un análisis cualitativo previo a la aplicación del método. La presencia de 1 -propanol en la pintura analizada

requiere de una modificación del método.

NOTAS: Si el alcohol isopropílico se encuentra presente en la muestra, se necesitará el uso de otro

estándar interno.

El uso del método de estándar externo eliminará los problemas de interferencia c ausados por

el estándar interno.

5.2.4 Equipo y materiales

Cromatógrafo de gases con detector de conductividad térmica.

Columna empacada (Columna de acero inoxidable de 0.317 centímetros de diámetro externo y 1.2 m

de longitud, empacada con 1% de SP -1000 en Carbopack B) de 60 -80 mallas.

Microjeringa de 10 microlitros

Viales de 25 ml con tapón hermético

Equipo común de laboratorio

5.2.5 Reactivos

Helio, Nitrógeno (gases inertes)

Dimetilformamida

1-propanol

Acetona

1,1,1,-tricloroetano

Diclorome tano

5.2.6 Procedimiento

Acondicionamiento de columna empacada

La columna se instala únicamente en el inyector del sistema cromatográfico para evitar cualquier

contaminación del detector en el periodo acondicionamiento de la columna. Durante el acondicionamiento

no se deberá conectar el detector de conductividad, se puede dañar permanentemente. Purgar la columna

con el gas inerte por espacio de 5 a 10 minutos antes de iniciar el calentamiento, programar el

calentamiento desde temperatura ambiente hasta 2 00oC a una velocidad de calentamiento de 5 oC/min.

Una vez a 200oC dejar acondicionar la columna por 12 horas. Ajustar los flujos del gas acarreador antes de

la calibración.

Condiciones de operación

Para la columna de Carbopack B (60 -80 mallas) recubiertas con 1% de SP -1000

Flujo del gas inerte: 40 ml/min

Temperatura del inyector: 200 oC

Temperatura del detector: 250 oC

Temperatura inicial: 45 oC

Tiempo inicial: 3 minutos

Programa de calentamiento: 8 oC/min

Temperatura final máxima: 220 oC

Calibración

Pesar de con exactitud de 1 mg, 16.0 g de dimetilformamida en un vial, adicionar 2 g de 1,1,1, -

tricloroetano, 2 g de diclorometano y 2 g de 1 -propanol como estándar interno, sellar el vial.

Determinar el tiempo de retención para cada componente inyectando pequeñas cantidades de cada

uno por separado.

Inyectar aproximadamente 1.0 microlitros de la mezcla de calibración, el área bajo la curva de cada pico

se considera la respuesta cuantitativa de cada compuesto.

Preparación de muestra

Pesar con exactitu d de 1 mg, 16 g de dimetilformamida, 5 g de la muestra de pintura o recubrimiento a

analizar y 2 g de 1-propanol en un vial, sellar el vial. Agitar enérgicamente.

Centrifugar la mezcla a 1000 revoluciones por minuto durante 5 minutos, inyectar aproximadamente

1.0 microlitros del sobrante de la solución al cromatógrafo.

Si la composición de la pintura se desconoce deberá hacerse una prueba para la presencia de

1-propanol, si el 1 -propanol está presente en la muestra deberá considerarse la posibilidad de otro

estándar interno, algún alcohol, éter o hidrocarburo.

Este es el método de cuantificación por estándares internos.

5.2.7 Cálculos

La medición del área bajo la curva se multiplica por el factor apropiado.

5.2.8 Cálculos del % de disolventes analizados en pinturas o recubrimientos

RFi= Wi/Ai

Donde:

RFi Factor de respuesta de cada pico

Wi El peso de cada componente en la solución estándar en gramos

Ai Area bajo la curva de los componentes estándar en unidades de área

100 X

)W XAisX RFis(

isamt) XAchX(RFchCHwt% =

Donde:

CHwt% = % en peso de cada disolvente analizado en la pintura o recubrimiento.

RFch = Factor de respuesta del disolvente en la solución estándar.

isamt = Peso del estándar interno 1 -propanol adicionado a la muestra en gramos.

RFis = Factor de respuesta del estándar interno.

Ais = Area del estándar interno en la muestra.

W = Peso de la muestra de pintura en gramos.