Analisi mediante pirolisi ed adsorbimento di azoto del nero di carbonio impiegato nelle mescole in gomma

1 INTRODUZIONE La presente Tesi , che intendo illustrare nelle pagine seguenti, nasce e si sviluppa nell’ambito di un tirocinio di 3 mesi svoltosi presso il Laboratorio ‘Controllo Qualità Materie Prime’ dello Stabilimento Trelleborg Wheel Systems S.p.A. di Tivoli, su mandato del Corso di Laurea in Scienza dei Materiali dell’Università “ Tor Vergata”, sotto la supervisione aziendale del Professor Cataldo e con il tutoraggio accademico del Professor Palleschi. In questa Tesi, dal carattere spiccatamente empirico, si è voluta studiare la ‘messa a punto’ di una procedura di analisi qualitativa in grado di rispondere alle ‘esigenze’ di una determinata “Ipotesi Sperimentale”. Con tale allocuzione mi riferisco ad un’Ipotesi la cui validità andava necessariamente dimostrata in laboratorio; mancano infatti ad oggi degli studi teorici documentati, che trattino le problematiche da noi affrontate. In tal senso potremmo definire ‘pionieristico’ il lavoro svolto. L’Ipotesi di cui volevamo dare dimostrazione pratica può essere così espressa: “Dato un qualsiasi campione di gomma vulcanizzata, è possibile risalire con certezza alla tipologia di Carbon Black ivi presente (ossia quella che è stato utilizzata nella produzione della relativa Mescola), realizzando una procedura analitica in grado di fornire come dati finali, in maniera riproducibile, dei valori di caratterizzazione collimanti (o confrontabili in maniera non ambigua) con i parametri propri degli Standard relativi alle varie tipologie di Carbon Black utilizzate nell’Industria della gomma.” Sapevamo sin dall’inizio che uno studio del genere avrebbe avuto delle ripercussioni molto interessanti in ambito aziendale: una volta individuata e posta in essere la procedura adatta, sarebbe stato possibile controllare e/o monitorare una importante Specifica di Produzione della Concorrenza (basti pensare che a livello quantitativo il Carbon Black costituisce circa il 35%-45% della Mescola di partenza); oltretutto per farlo sarebbe bastato prelevare qualche campione dai loro pneumatici (un frammento di battistrada ad esempio). Possiamo già accennare in questa fase che l’ estrazione del Carbon Black (noto anche con il nome “Nero di Carbonio”) dalla matrice polimerica (tale è infatti una Mescola in gomma) è stata da noi effettuata tramite pirolisi; il valore analitico da noi preso in considerazione è stato quello dell’area superficiale, misurata tramite assorbimento di azoto. A questo punto però risulta più che appropriato, prima di proseguire con la presentazione dei lavori di tesi, dare dei riferimenti teorici riguardo a dei concetti fondamentali per la comprensione dello studio eseguito in questi 3 mesi, e nel contempo dare uno sguardo allo ‘stato dell’arte’ inerente alle tematiche chimiche affrontate.