Nachweis von Chrom 6 in erhitzten Schmiermitteln auf Edelstahl

Nachweis von Chrom 6 in erhitzten Schmiermitteln auf Edelstahl

Chrom-6-Verbindungen, kurz „Chrom-6“, sind gesundheitsschädlich. Diese Verbindungen werden hauptsächlich in Korrosionsschutzfarben verwendet, aber sie kommen auch in anderen Anwendungen vor, wie wir weiter unten sehen werden. Der einfache Nachweis dieser Verbindungen ist wichtig, um das Risiko einer Chrom-6-Exposition zu vermeiden. In unserem Labor haben wir eine Studie über erhitzte Anti-Seize-Pasten auf Edelstahl durchgeführt. Das durch diese erhitzten Anti-Seize-Pasten gebildete toxische Chromat wurde mit dem MATinspired® TK11® Chromium-6 Detection Test Kit einfach und eindeutig nachgewiesen. Mechaniker oder Qualitätsingenieure können diese Prüfung leicht selbst durchführen, indem sie mit einem säurebefeuchteten Teststäbchen über die Metalloberfläche reiben. Eine rot/violette Verfärbung des Teststabs weist auf das Vorhandensein von Chrom-6 hin, und der Teststreifen, der orange bleibt, zeigt an, dass kein Chrom-6 vorhanden ist.

Was sind Anti-Seize-Pasten?

Anti-Seize-Pasten sind Schmiermittel, die unter anderem gegen das Festfressen von Stahlbolzen, Muttern und anderen Schraubverbindungen eingesetzt werden. Dadurch lassen sich diese Gelenke leicht demontieren. Einige Anti-Seize-Pasten sind temperaturbeständig – oft über 1000 °C – und verhindern auch das Festfressen der Fugen nach dem Erhitzen auf hohe Temperaturen. Diese Anti-Seize-Pasten werden unter anderem häufig in Gasturbinen und Windkraftanlagen eingesetzt. Diese Schmiermittel können beispielsweise Calciumhydroxid oder Natriumsilikat enthalten. Das Problem bei diesen Schmiermitteln ist, dass beim Erhitzen Chrom aus dem Edelstahl in Chromate umgewandelt wird. Chromate enthalten sechswertiges Chrom, sind daher hochgiftig und bei der Verwendung gesundheitsgefährdend.

Ergebnisse der TK11® Chrom-6-Nachweistests

In unserem Labor haben wir Teile aus Edelstahl 304 und 316 mit einer dünnen Schicht Anti-Seize-Paste beschichtet, die Calciumhydroxid enthält, und dann haben wir sie 1 Stunde lang in einem Ofen bei 900 °C erhitzt. Während dieser Zeit konnte der Schmierstoff mit Chrom aus dem Edelstahl reagieren, wie es in der Praxis bei erhitzten Maschinenteilen der Fall ist. Danach hat die Oberfläche des Metalls eine leicht gelbliche Farbe (siehe Abbildungen 1 und 2), die der Farbe von Calciumchromat (CaCrO4) entspricht. Bei der anschließenden Prüfung mit dem TK11®-Test verfärben sich die Teststäbchen deutlich rot/lila (siehe Abbildung 1 und 2), was darauf hindeutet, dass Chrom-6 auf der Oberfläche vorhanden ist. Mit dem TK11® Detection Test Kit ist es daher einfach, Chrom-6, das sich in erhitztem Schmiermittel auf Edelstahl gebildet hat, nachzuweisen.

Als Referenz haben wir auch Teile aus Edelstahl 304 und 316 gemessen, die ohne Erhitzen mit einer dünnen Schicht Anti-Seize-Paste beschichtet wurden. In diesem Fall bleibt der TK11®-Test orange, was anzeigt, dass kein Chrom-6 gebildet wurde. Das war auch zu erwarten, weil der Schmierstoff noch nicht mit dem Chrom aus dem Metall reagieren konnte. Erhitzte Anti-Seize-Paste auf Stahl DC01 führt auch dazu, dass der TK11®-Test orange bleibt (kein Chrom-6), da in diesem Metall kein Chrom vorhanden war, mit dem die Anti-Seize-Paste hätte reagieren können (siehe Abbildung 1). . Daher liefert der TK11® Nachweistest keine falsch positiven Ergebnisse in Gegenwart von Materialien, die kein Chrom-6 enthalten. Als Referenz haben wir auch Teile aus Edelstahl 304 und 316 gemessen, die wir 1 Stunde lang in einem Ofen bei 900 °C ohne die Anti-Seize-Paste erhitzt haben. Diese Blindproben zeigen keine gelbliche Verfärbung der Edelstahloberfläche und auch der TK11®-Test bleibt orange, was anzeigt, dass kein Chrom-6 gebildet wurde. Diese Referenztests zeigen, dass die Wärmebehandlung von rostfreiem Stahl und der Anti-Seize-Paste einzeln kein Chrom-6 ergeben, aber dass die Kombination von Anti-Seize-Paste mit der Wärmebehandlung von Edelstahl tatsächlich das Vorhandensein von Chrom-6 zeigt.