Es importante analizar los metales y asegurarse de que se use la aleación correcta, ya sea que se esté trabajando con cobre u otros metales, para evitar fallas peligrosas en el equipo y tiempo de inactividad relacionado con el uso del material incorrecto. Las instalaciones químicas o de petróleo y gas en alta mar son buenos ejemplos en los que la verificación positiva del material es fundamental para garantizar la seguridad, ya que las tuberías o las soldaduras hechas del metal incorrecto podrían ser la causa de incendios y explosiones. Las soldaduras pueden fallar y los sujetadores de metal pueden romperse si están hechos de la aleación incorrecta.
¿Cómo puede entrar el material equivocado en su suministro de cobre (o cualquier metal)? Una razón es el uso de metales reciclados. Según el USGS, “la chatarra vieja (posconsumo), convertida en metal refinado, aleaciones y otras formas, proporcionó aproximadamente 160.000 toneladas de cobre en 2022, y se recuperó aproximadamente 670.000 toneladas de chatarra nueva (de fabricación) derivados de las operaciones de fabricación. Del total de cobre recuperado de la chatarra, las plantas de latón y alambrón representaron aproximadamente el 85%; fundiciones, refinerías y lingotes, 10%; y plantas químicas, fundiciones y manufacturas diversas, 5%. El cobre recuperado de la chatarra contribuyó con el 32% del suministro de cobre de EE. UU.
Los depósitos de chatarra reciben muchos artículos que tienen una combinación de artículos metálicos y no metálicos que deben clasificarse y separarse. Dado que los fabricantes utilizan cada vez más materiales reciclados en sus procesos de fabricación, la clasificación precisa de la chatarra es esencial para evitar que se mezclen aleaciones que pueden causar pérdidas financieras tanto para el depósito de chatarra como para las fundiciones. Aún más preocupante es si el equipo médico que utilizaba fuentes radiactivas formaba parte de la pila de chatarra. La chatarra contaminada radiactivamente amenaza tanto a los trabajadores que la manipulan como a los consumidores de esos productos terminados.
Existen múltiples posibilidades de ensayo de metales para identificar los diferentes elementos que componen una aleación:
Los métodos básicos son puramente cualitativos e incluyen inspección visual, pruebas magnéticas, pruebas de chispas o pruebas de ácido químico. Esos métodos tienen importantes limitaciones, no son aplicables a todo tipo de base metálica y son poco selectivos y específicos. Debido a estas deficiencias, estos métodos son en su mayoría obsoletos.
El análisis elemental que utiliza métodos espectroscópicos generalmente se prefiere a los métodos de prueba puramente cualitativos porque brindan resultados más precisos.
Los espectrómetros estacionarios basados en laboratorio, como la espectrometría de emisiones ópticas (OES) y la espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF), ofrecen un rendimiento analítico excelente, pero no siempre son cómodos de usar. La inspección de materiales en el campo no es una opción ya que requieren que la muestra se lleve al analizador.
Con OES móvil, el analizador se puede llevar a la muestra, pero en muchas circunstancias puede ser difícil de maniobrar. Si bien la sonda de medición es liviana, la unidad principal (incluida la botella de gas argón) debe transportarse en un carrito o en un estuche grande para que la movilidad siga siendo limitada, lo que también afecta la eficiencia.
Los analizadores portátiles que utilizan XRF o espectroscopía de descomposición inducida por láser (LIBS) son mucho más livianos y fáciles de maniobrar y llevar a las muestras. Utilizan un enfoque de apuntar y disparar y proporcionan análisis en tiempo real, por lo que se puede lograr un rendimiento de muestra muy alto. Tanto las tecnologías XRF como LIBS generan espectros que se procesan mediante algoritmos patentados que calculan la composición química y el grado de aleación identificado, que se puede mostrar en la pantalla en tiempo real.