Tabella di compatibilità di 20 solventi e fluidi industriali: conducibilità, densità, costante dielettrica, materiali per flangia e guarnizioni. La pagina di riferimento per il process engineer.
Per evitare confusione comune sui datasheet e nei capitolati: il sensore a impedenza Aquasant ha alcuni materiali standard fissi e altri che si selezionano caso per caso.
L'elettrodo è sempre in PTFE (Teflon®), spessore tipico 1,2 mm. Inerte a praticamente tutti i solventi industriali, acidi e basi anche concentrate, catalizzatori, H₂S, CO₂. Non richiede mai cambio per compatibilità chimica.
Standard acciaio inox 1.4404 (AISI 316L). Per ambienti severi: duplex o super-duplex per cloruri elevati e sour service, Hastelloy C-276 per HCl residuo e NaOH a caldo, tantalio per HCl concentrato.
Standard VITON (FKM). Per solventi clorurati (DCM, cloroformio, PCE, TCE): PTFE encapsulato (FEP o PFA) obbligatorio. Per CIP/SIP: EPDM. Per ambienti farma severi: FFKM (Kalrez).
È un errore comune scrivere "elettrodo Hastelloy" o "elettrodo 316L" — l'elettrodo del sensore Aquasant è sempre in PTFE. Le specifiche di flangia e guarnizioni vanno quindi date sempre come materiale flangia e materiale guarnizione, non come "elettrodo".
Per ogni solvente: conducibilità tipica, densità (per individuare i DNAPL con phase reversal), costante dielettrica (DK), classificazione di compatibilità, materiali raccomandati, note operative.
| Solvente / fase organica | σ (µS/cm) | ρ (g/cm³) | DK | Compatibilità | Flangia | Guarnizione | Note operative |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Toluolo (toluene) | <0,1 | 0,87 | 2,4 | ✔ Eccellente | 316L | VITON | Contrasto vs acqua >10.000:1. ATEX zona 1 (FP 4°C). Azeotropo con acqua a 84°C. |
| Xilene (mix isomeri) | <0,1 | 0,87 | 2,4 | ✔ Eccellente | 316L | VITON | Come toluolo. ATEX. Azeotropo con acqua a 92-95°C. |
| Acetato di etile (EtOAc) | <0,1 | 0,90 | 6,0 | ✔ Ottimale | 316L | VITON | Solvente più diffuso in farma. ATEX zona 1. Parzialmente miscibile (8% in acqua). |
| MIBK (metilisobutilchetone) | <0,5 | 0,80 | 13 | ✔ Ottimale | 316L | VITON | Estrazione antibiotici, idrometallurgia. ATEX zona 1. |
| MEK (metiletilchetone) | <1 | 0,81 | 18 | ✔ Ottimale | 316L | VITON | Parzialmente miscibile (27% w/w in acqua). Post-distillazione contrasto netto. ATEX. |
| n-butanolo | <1 | 0,81 | 18 | ✔ Buono | 316L | VITON | Parzialmente miscibile (8% in acqua). Estrazione antibiotici, intermedi farma. ATEX. |
| THF (tetraidrofurano) | <1 | 0,89 | 7,5 | ⚠ Verificare | 316L | VITON | Parzialmente miscibile (~30%) ma in alta concentrazione il contrasto si riduce. Inviare composizione effettiva. |
| MTBE (metil-t-butil-etere) | <0,1 | 0,74 | 2,6 | ✔ Ottimale | 316L | VITON | Sostituto del DEE in farma. ATEX zona 1 (FP -28°C). |
| Etere etilico (DEE) | <0,1 | 0,71 | 4,3 | ✔ Ottimale | 316L | VITON | FP -45°C → ATEX zona 1 critica. Sintesi tradizionale. |
| Esano / eptano / cicloesano | <0,01 | 0,66-0,78 | 1,9 | ✔ Eccellente | 316L | VITON | Contrasto eccellente. ATEX zona 1. |
| DCM (diclorometano, CH₂Cl₂) | <0,1 | 1,33 | 9,1 | ✔ Ottimale | 316L | PTFE encapsulato | Phase reversal: organico SUL FONDO. Sensore su uscita inferiore. PTFE encapsulato obbligatorio. |
| Cloroformio (CHCl₃) | <0,1 | 1,49 | 4,8 | ✔ Ottimale | 316L | PTFE encapsulato | Phase reversal come DCM. Hastelloy C-276 solo se HCl da idrolisi termica. |
| TCE (tricloroetilene, C₂HCl₃) | <0,1 | 1,46 | 3,4 | ✔ Ottimale | 316L | PTFE encapsulato | Phase reversal. Sgrassaggio metalli, recupero industriale. |
| PCE / percloroetilene (C₂Cl₄) | <0,1 | 1,62 | 2,3 | ✔ Ottimale | 316L | PTFE encapsulato | Phase reversal. Lavaggio a secco (tintorie), sgrassaggio metalli. |
| Biodiesel (FAME) | <0,5 | 0,88 | 3,2 | ✔ Ottimale | 316L | VITON | Vs glicerolo grezzo: contrasto >200:1. Applicazione classica. |
| Olio minerale / lubrificanti | <0,1 | 0,85-0,90 | 2,1 | ✔ Ottimale | 316L | VITON | Per coating spesso da paraffine: regime continuo con QTI 820 K. |
| Greggio (crude oil) | <0,1 | 0,80-0,95 | 2,5-3 | ✔ Ottimale | 316L / duplex | VITON / FFKM | Vs acqua di produzione (5.000-50.000 µS/cm): contrasto >50.000:1. NACE per H₂S/CO₂. |
| Glicerolo puro anidro | <1 | 1,26 | 42 | ✔ Ottimale (su DK) | 316L | VITON / EPDM | Conducibilità trascurabile, ma DK ~42 → ottimo contrasto vs olio (DK 2). Funziona su contrasto di DK. |
| Glicerolo grezzo da transesterificazione | 100-500 | 1,15-1,26 | ~40 | ✔ Ottimale | 316L | VITON | Conducibilità da KOH/NaOH residuo. Non è il glicerolo ad essere conduttivo: è il catalizzatore residuo. |
| Acetone (in acqua) | varia | 0,79 | 21 | ✗ Non applicabile | — | — | Totalmente miscibile in acqua a tutte le concentrazioni → non forma fasi distinte. |
| Etanolo / metanolo / IPA puri | varia | 0,79-0,81 | 18-33 | ✗ Non applicabile | — | — | Totalmente miscibili in acqua → non separabili in decantatore. |
| DMSO | varia | 1,10 | 47 | ✗ Non applicabile | — | — | Totalmente miscibile in acqua. Nessuna interfaccia da rilevare. |
Quando la fase acquosa è una soluzione di acidi, basi o sali concentrati la compatibilità è dominata dalla resistenza chimica della flangia (l'elettrodo PTFE è inerte). Selezione dei materiali in funzione della concentrazione e della temperatura operativa.
| Fase acquosa | Conducibilità tipica | Compatibilità | Flangia | Guarnizione | Note |
|---|---|---|---|---|---|
| Acqua industriale di processo | 200-2.000 µS/cm | ✔ Eccellente | 316L | VITON | Caso più comune. Contrasto eccellente vs solventi apolari. |
| Acqua reflua industriale | 300-5.000 µS/cm | ✔ Eccellente | 316L | VITON / EPDM | Disoleatori industriali, vasche API. Per pH estremi: duplex. |
| Acqua di produzione oil & gas (salina) | 5.000-50.000 µS/cm | ✔ Eccellente | 316L / duplex | VITON / FFKM | Per cloruri >30.000 mg/L: duplex S31803. Per H₂S elevato: super-duplex S32750 secondo NACE MR0175. |
| Acqua iperhalina (giacimenti profondi, salgemma) | >100.000 µS/cm | ✔ Eccellente | Super-duplex / Hastelloy | FFKM | Cloruri estremi. Verificare PREN della lega. |
| NaOH diluita (<10%) a temperatura ambiente | Alta (>10.000 µS/cm) | ✔ Buono | 316L | EPDM / PTFE encap. | 316L accettabile per esposizioni standard. |
| NaOH concentrata (>10%) a caldo (>60°C) | Alta | ✔ SÌ (materiali speciali) | Hastelloy C-276 / Alloy 600 | PTFE encapsulato | Rischio stress corrosion cracking del 316L. Materiali speciali obbligatori. |
| HCl diluito (<10%) temperatura ambiente | Alta | ⚠ Materiali critici | Hastelloy C-276 | PTFE encapsulato | 316L non adeguato anche per HCl diluito esposizione prolungata. |
| HCl concentrato o caldo | Alta | ✔ SÌ (tantalio) | Tantalio | PTFE encapsulato | Solo tantalio garantisce resistenza a HCl concentrato. Applicazione di nicchia. |
| H₂SO₄ diluito (<30%) | Alta | ✔ Buono | Hastelloy C-276 | PTFE encapsulato | Per H₂SO₄ >30% o caldo: tantalio. |
| HNO₃ diluito (<20%) | Alta | ✔ Buono | 316L | VITON / EPDM | HNO₃ è ossidante: 316L stabile per concentrazioni medie. Per HNO₃ concentrato: Hastelloy. |
| Salamoia di lavaggio (desalter, stripping) | 10.000-100.000 µS/cm | ✔ Eccellente | 316L / duplex | VITON | Desalter raffineria. Materiali in funzione di cloruri e H₂S residuo. |
La compatibilità chimica dell'elettrodo PTFE è identica nei due regimi di misura — il PTFE è inerte sia per la sonda a tubo (switch) sia per la sonda a barra (continua). Quello che cambia è la gestione di alcuni casi limite.
| Caso limite | Sonda a tubo (switch) | Sonda a barra (continua) |
|---|---|---|
| Emulsioni stabili dense | Segnale instabile, switch non affidabile | Gestisce nativamente mulch layer ed emulsioni — vantaggio del regime continuo |
| Coating spesso (paraffine, asfalteni) | PTFE attenua ma può essere problematico nel tempo | Versione QTI 820 K con compensazione di prodotto attiva: secondo canale di misura per neutralizzare la deriva |
| Fasi a proprietà variabili nel tempo | Setpoint richiede ricalibrazione | Compensazione di prodotto attiva (QTI 820 K): nessuna ricalibrazione |
| Solventi parzialmente miscibili (THF, MEK in alta %) | Verificare con campione reale | Più tollerante grazie alla misura continua del profilo |
| Phase reversal (DCM, cloroformio, PCE, TCE) | Sensore su uscita inferiore, logica invertita | Configurazione via parametri elettronica con polarità invertita |
Implicazione pratica: per i casi classificati "Verificare" nelle tabelle precedenti, il regime continuo (sonda a barra) può essere la soluzione anche dove lo switch fallisce. Approfondisci nelle pagine pillar dedicate: misura interfase switch | misura interfase continua.
Standard universale. Adeguato per la maggior parte dei solventi organici, acque industriali, soluzioni saline moderate (cloruri <30.000 mg/L), NaOH diluita a temperatura ambiente, HNO₃ diluito, sour service oil & gas con H₂S basso (<10 ppm). PREN ~25.
Per cloruri elevati (acque iperhaline, salamoie di lavaggio) e sour service oil & gas secondo NACE MR0175 / ISO 15156 con H₂S 10-50 ppm. PREN ~35. Resistenza al pitting superiore al 316L.
Per ambienti severi combinati: cloruri estremi + H₂S elevato + alta temperatura. PREN ~42. Tipico in applicazioni offshore e giacimenti profondi.
Per HCl diluito (esposizione prolungata), NaOH concentrata a caldo (rischio SCC del 316L), H₂SO₄ diluito, ambienti chimici aggressivi specifici. Lega di nichel con eccellente resistenza chimica generale.
Per HCl concentrato a caldo e ambienti acidi estremi dove anche Hastelloy fallisce. Applicazione di nicchia, costo elevato. Da specificare solo dopo verifica della reale necessità.
Alternative al Hastelloy in alcuni ambienti specifici (NaOH a caldo, ambienti misti acido-alcalino). Selezione caso per caso in fase di analisi applicativa.
Prima scelta per la maggior parte dei solventi industriali. Toluolo, xilene, EtOAc, MIBK, MEK, n-butanolo, biodiesel, idrocarburi, oli minerali, greggi standard. Range temperatura -20 / +200°C.
Obbligatorio per solventi clorurati (DCM, cloroformio, PCE, TCE) che gonfiano VITON ed EPDM. Anche per ambienti molto aggressivi combinati (HCl + solventi). Il PTFE puro su o-ring è sconsigliato per problemi di compression set.
Per applicazioni con vapore CIP/SIP (lavaggio sanificazione in farma e food) e per glicerolo a caldo. Resistenza superiore al VITON al vapore. Non adatto a idrocarburi e solventi organici.
Per ambienti combinati molto aggressivi (acidi + solventi + alta temperatura), requisiti farma severi (FDA-compliant, USP Class VI), oil & gas con H₂S elevato e alta T. Costo significativamente superiore a VITON e PTFE encapsulato.
Compila il form con i dati del tuo processo. Risposta tecnica entro 24–48 ore lavorative.
L'elettrodo è sempre in PTFE (Teflon®), spessore tipico 1,2 mm, in tutte le configurazioni standard del sensore Aquasant TSS80/TSS90 e STM. Il PTFE è chimicamente inerte a praticamente tutti i solventi industriali (idrocarburi, clorurati, alcoli, chetoni, esteri, eteri), agli acidi e alle basi anche concentrate, ai catalizzatori KOH/NaOH, all'H₂S e al CO₂. Non richiede mai cambio materiale per compatibilità chimica. Il materiale che cambia in base al fluido è quello della flangia di processo.
Acciaio inox 1.4404 (AISI 316L): standard, adeguato per la maggior parte dei solventi industriali, acque industriali, NaOH diluita a temperatura ambiente, soluzioni saline moderate. Duplex UNS S31803 (PREN ~35) o super-duplex UNS S32750 (PREN ~42): per ambienti con cloruri elevati (>30.000 mg/L) e sour service oil & gas (NACE MR0175). Hastelloy C-276: per ambienti con HCl residuo, NaOH concentrata a caldo, HF, HNO₃, ambienti chimici aggressivi specifici. Tantalio: solo per HCl concentrato a temperature elevate, applicazioni di nicchia.
Sì, ma con due attenzioni. Phase reversal: DCM (densità 1,33), cloroformio (1,49), TCE (1,46), PCE (1,62) sono più densi dell'acqua — nel decantatore la fase organica accumula sul fondo. Sensore installato sulla linea di uscita inferiore, logica invertita rispetto ai solventi leggeri. Guarnizioni: PTFE encapsulato (FEP o PFA) obbligatorio, perché VITON ed EPDM gonfiano a contatto con clorurati e il PTFE puro su o-ring ha problemi di compression set. Flangia 316L standard sufficiente, salvo presenza di HCl da idrolisi termica per cui serve Hastelloy C-276.
Distinguiamo tre situazioni di miscibilità. Solventi totalmente miscibili in acqua a tutte le concentrazioni (acetone, etanolo, metanolo, IPA, DMSO): non formano due fasi liquide distinte e non c'è interfaccia da rilevare — la tecnologia è 'non applicabile'. Solventi parzialmente miscibili (n-butanolo, MIBK, MEK, EtOAc, THF in alta concentrazione): formano due fasi distinte ma con contrasto ridotto rispetto ai solventi apolari — 'verificare' caso per caso. Solventi praticamente immiscibili (toluolo, esano, DCM, biodiesel): contrasto massimo — 'ottimale' o 'eccellente'.
Sì, se esiste un contrasto di costante dielettrica (DK) sufficiente. Caso classico: olio minerale (DK ~2) e glicerolo puro (DK ~42) hanno entrambi conducibilità trascurabile, ma il contrasto di DK è di oltre 20:1 e il sensore funziona correttamente sfruttando la componente capacitiva dell'impedenza. Il principio dell'impedenza misura sia la componente resistiva (conducibilità) sia la componente capacitiva (DK), e basta che uno dei due contrasti sia >10:1. È una capacità spesso sottostimata che amplia il dominio di applicabilità del sensore.
VITON (FKM) standard: prima scelta per la maggior parte dei solventi industriali (toluolo, xilene, EtOAc, MIBK, MEK, biodiesel, idrocarburi, oli minerali). PTFE encapsulato (FEP o PFA): obbligatorio per solventi clorurati (DCM, cloroformio, PCE, TCE) che gonfiano gli elastomeri. EPDM: per applicazioni con vapore CIP o glicerolo a caldo. FFKM (Kalrez, Aegis): per ambienti molto aggressivi combinati o requisiti farma severi. Il PTFE puro come o-ring è sconsigliato (problemi di compression set), si preferisce sempre PTFE encapsulato.
Sì per entrambi, con materiali appropriati. NaOH (caustica) in acqua: alta conducibilità, contrasto ottimo vs fase organica. Per concentrazioni fino a 10% a temperatura ambiente: 316L sufficiente. Per NaOH >10% a caldo (>60°C): rischio di stress corrosion cracking del 316L — considerare Hastelloy C-276 o Alloy 600. HCl diluito (<10%) a temperatura ambiente: PTFE è inerte, flangia in 316L può essere accettabile per esposizioni brevi, ma per esposizioni prolungate considerare Hastelloy C-276 o tantalio. HCl concentrato o caldo: tantalio o Hastelloy C-276 obbligatori.
Inviare a MCA: 1) nome chimico esatto del solvente o composizione della miscela; 2) temperatura e pressione operative; 3) contesto applicativo (decantazione post-distillazione, separazione batch, separatore continuo); 4) se è un sistema misto, composizione della fase acquosa (eventuali sali, acidi, basi presenti); 5) zona ATEX classificata. La verifica è gratuita, risposta tecnica entro 24-48 ore lavorative. Per solventi non in tabella o miscele non standard è consigliato un campione per misura di conducibilità reale.
La compatibilità chimica dell'elettrodo PTFE è identica nei due regimi. Quello che cambia è la gestione delle emulsioni e delle fasi a proprietà variabili. Sonda a tubo (switch): non funziona con emulsioni stabili dense — segnale instabile. Sonda a barra (continua): gestisce nativamente emulsioni e mulch layer, e con la versione QTI 820 K ha compensazione di prodotto attiva per fasi a proprietà variabili nel tempo. Per casi 'verificare' nella tabella, il regime continuo può essere la soluzione anche dove lo switch fallisce.
Principio fisico (DK + conducibilità), differenza con capacitivo e conduttivo, calibrazione, isteresi, regimi switch e continuo.
Sonda a tubo TSS80 per scarico batch automatico, allarmi e protezioni. Specifiche tecniche complete.
Sonda a barra STM per controllo continuo di decantatori, mixer-settler e colonne di estrazione.
Schemi di collegamento per regime switch (relay) e continuo (4-20 mA HART), logica PID, compatibilità Siemens, Allen-Bradley, Honeywell, Yokogawa, Emerson. Safety SIL e telecontrollo IoT.
Confronto tecnico onesto tra le due tecnologie più usate per misura interfase. Quando vince l'impedenza (emulsioni, costo, switch), quando vince il GWR (livello + interfaccia, range esteso).
Caso applicativo dove la compatibilità chimica è critica: solventi clorurati DNAPL (DCM, cloroformio, PCE, TCE) richiedono PTFE encapsulato per le guarnizioni e gestione del phase reversal.
La tabella di compatibilità copre i 20 solventi e fluidi più comuni nei processi industriali italiani, ma ogni applicazione reale ha specificità che richiedono una verifica caso per caso: composizione effettiva delle fasi (residui di prodotto, contaminanti), temperatura e pressione operative reali, presenza di tracce di sostanze aggressive, requisiti normativi specifici (NACE, GMP, FDA).
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