Detectie van chroom-6 in verhitte smeermiddelen op RVS

0

Chroom-6-verbindingen, kortweg chroom-6, zijn schadelijk voor de gezondheid. Het voornaamste gebruik van deze verbindingen is in roestwerende verf, maar ze komen ook voor in andere toepassingen, zoals de illustratie bij dit artikel laat zien. Detectie hiervan op een eenvoudige wijze is van belang om risico op blootstelling aan chroom-6 te voorkomen.

In laboratorium van MATinspired is een onderzoek uitgevoerd aan verhitte anti-vastloopmiddelen op roestvast staal (RVS). “Het giftige gevormde chromaat als gevolg van deze verhitte anti-vastloopmiddelen hebben we eenvoudig en duidelijk gedetecteerd met behulp van onze TK11 Chroom-6 Detectie Testkit”, zegt Niels Kuijpers van MATinspired. “Monteurs of kwaliteitsmedewerkers kunnen deze test zelf ook eenvoudig uitvoeren, door een met zuur bevochtigde teststaaf over het metalen oppervlak te wrijven. Een rood/paarse verkleuring van de teststaaf duidt dan op de aanwezigheid van chroom-6, en een oranje verkleuring geeft aan dat er geen chroom-6 aanwezig is.”

Voorbeeld van een RVS 304 (A2) bout en moer met anti-vastloopmiddel na warmtebehandeling. Het gevormde gelige chromaat is duidelijk zichtbaar. De TK11 chroom-6 detectie teststaaf verkleurt rood/paars, wat erop duidt dat er chroom-6 aanwezig is.
Voorbeeld van een RVS 304 (A2) bout en moer met anti-vastloopmiddel na warmtebehandeling. Het gevormde gelige chromaat is duidelijk zichtbaar. De TK11 chroom-6 detectie teststaaf verkleurt rood/paars, wat erop duidt dat er chroom-6 aanwezig is.

Wat zijn anti-vastloopmiddelen?

Anti-vastloopmiddelen (anti-seize pastes) zijn smeermiddelen die worden gebruikt tegen het ‘vastvreten’ van onder andere stalen bouten, moeren en andere schroefdraadverbindingen. Hierdoor zijn deze verbinden weer makkelijk te demonteren. Sommige anti-vastloopmiddelen zijn temperatuurbestendig – veelal tot boven de 1000°C – en zorgen dat de verbindingen ook niet ‘vastvreten’ nadat ze zijn verhit bij hoge temperaturen. Deze smeermiddelen bevatten vaak calcium- en/of natriumverbindingen. Het probleem bij sommige van deze smeermiddelen is dat tijdens verhitting chroom uit het RVS wordt omgezet tot chromaten. Chromaten bevatten zeswaardig chroom en zijn daardoor zeer giftig. Ze vormen een gezondheidsrisico als hier mee wordt gewerkt.

Resultaten detectietesten

In het laboratorium zijn RVS 304 en 316 ingesmeerd met een dun laagje calciumhoudend anti-vastloopmiddel en vervolgens 1 uur in een oven verhit bij 900°C. Gedurende deze tijd heeft dit smeermiddel kunnen reageren met chroom uit het RVS, zoals ook in de praktijk gebeurt bij verhitte onderdelen van machines. Het oppervlak van het metaal heeft daarna een licht gelige kleur (zie illustraties) die overeenkomt met de kleur van calciumchromaat (CaCrO4). Als er daarna wordt getest met behulp van de TK11 test verkleuren de teststaven duidelijk rood/paars (zie illustraties), wat erop duidt dat er chroom-6 aanwezig is op het oppervlak. Met de TK11 Detectie Testkit kan dus eenvoudig chroom-6 worden aangetoond dat is gevormd in verhit smeermiddel op RVS.

“Als referentie hebben we ook gemeten aan RVS 304 en 316 dat is ingesmeerd met een dun laagje anti-vastloopmiddel zonder deze te verhitten”, aldus Kuijpers. “In dit geval verkleurt de TK11 test oranje wat erop duidt dat er geen chroom-6 is gevormd. Dit was ook te verwachten omdat het smeermiddel nog niet heeft kunnen reageren met het chroom uit het metaal. Verhit anti-vastloopmiddel op staal DC01 leidt ook tot een oranje verkleuring van de TK11 test (geen chroom-6), omdat er geen chroom aanwezig was in dit metaal waarmee het anti-vastloopmiddel mee zou hebben kunnen reageren (zie Figuur 1). De TK11 Detectie test geeft dus geen vals positieve uitkomsten bij de aanwezigheid van materialen die geen chroom-6 bevatten. Ook hebben we als referentie gemeten aan ‘kaal’ RVS 304 en 316, dat we zonder anti-vastloopmiddel 1 uur in een oven hebben verhit bij 900°C. Deze blanco proeven laten geen gelige verkleuring van het RVS-oppervlak zien, en ook de TK11 test verkleurt oranje wat erop duidt dat er geen chroom-6 is gevormd.”

Deze referentietesten geven volgens Kuijpers aan dat warmtebehandeling van RVS en anti-vastloopmiddel afzonderlijk geen chroom-6 laat zien, maar dat bij de combinatie van anti-vastloopmiddel met warmtebehandeling van RVS wel aanwezigheid van chroom-6 wordt aangetoond.

De TK11 chroom-6 detectie testkit.
De TK11 chroom-6 detectie testkit.