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El ácido en los sistemas frigoríficos - 1º 

Parte

El desarrollo de ácidos en los vapores refrigerantes de un sistema frigorífico

basado en la compresión del vapor, bomba de calor y acondicionadores de aire

puede acortar severamente la vida del compresor y el refrigerante. Estos ácidos

pueden formarse por las reacciones químicas entre los componentes y/o

materiales de construcción, aceites lubricantes, y/o impurezas. La inestabilidaddel refrigerante, y por ello la formación de ácidos, es acelerada por temperaturas

altas las cuales pueden originarse como consecuencia de una inadecuada

operación, como por ejemplo, una falla en el forzador del condensador, suciedad

o flujo del aire incorrecto. La verificación de presencia de ácido en un sistema es

una práctica de mantenimiento recomendada debido a que las condiciones de un

sistema con presencia de ácido pueden ser eliminadas antes de que el compresor

se arruine.

La prevención del desarrollo de ácidos es la mejor tarea preventiva. Si se detecta

una pequeña concentración de ácido en un sistema, el ácido debe ser quitado, no

neutralizado, antes de que se dañe el sistema. Más adelante se discutirá acerca

de este punto.

Si un compresor se quema, el aceite se convierte extremadamente ácido. Si no

se quita todo este ácido antes de que se coloque el nuevo compresor, el elevado

nivel de acidez atacará el nuevo compresor y provocará la quema del mismo. La

limpieza del ácido generalmente implica el cambio del aceite del compresor y el

refrigerante para reducir el nivel de acidez. Desafortunadamente el cambio de

aceite contenido en el compresor no elimina toda la acidez debido a que el ácido

es transportado a través de todo el sistema por el mismo refrigerante, y, por lo

tanto la acidez residual se extiende en toda la unidad. Se ha comprobado que

esta acidez residual acorta la vida del sistema ya que acelerará la formación de

ácidos. Esto ha sido comprobado mediante experimentos y pruebas, y mediante

éstas, se pudo establecer que luego de una quema de un compresor, la

frecuencia de la quema de los siguientes compresores se verá incrementada.

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Inicio  Artículos técnicos El ácido en los sistemas frigoríficos - 2º Parte

El ácido en los sistemas frigoríficos - 2º 

Parte

Un estudio acerca de los distintos tipos de ácidos es necesario para comprender

de manera íntegra el proceso de la quita del ácido. Dependiendo del tipo de

refrigerante y aceite usado en un sistema frigorífico, este puede contener dos

tipos de ácidos, ácidos orgánicos (como el ácido oleico) y ácidos inorgánicos

(mineral), como el ácido hidroclórico. Los ácidos orgánicos son solubles en el

aceite (y no se vaporizan) y por lo tanto predominan en el aceite líquido

contenido en el cárter del compresor. Los ácidos inorgánicos son ligeramente

solubles en el aceite. Los ácidos orgánicos son significativamente menos

corrosivos y solo se encuentran en los aceites basados en el éster o en aquellos

sistemas donde se presentan grandes oxidaciones y altas temperaturas. Por lo

tanto, los ácidos orgánicos son raramente encontrados en los sistemas

acondicionadores de aire de hoy en día, y si se encuentra, aparece en una

concentración muy pequeña.

 Ambos ácidos son corrosivos. Sin embargo, los ácidos inorgánicos tienen una alta

constante de disociación haciéndolos muy peligrosos y muy reactivos, mientras

que los ácidos orgánicos reaccionan más lentamente. En el caso de los aceites

minerales, una elevada temperatura provocará que este se degrade, formando

carbón e hidrógeno. Solamente en la presencia de un oxidante, como el oxígeno

o el aire, se pueden formar los ácidos orgánicos. En el caso de los aceites

sintéticos POE, el ácido orgánico puede estar presente desde un principio (por

arriba de 8 PPM) en forma de residuo debido al proceso de fabricación usadopara obtener el aceite éster. Queda claro por lo tanto, que el problema real de

acidez en un sistema de refrigeración es un problema de ácido inorgánico y no

debido al ácido orgánico.

Durante le quema de un compresor, se forman ácidos inorgánicos como

consecuencia de la descomposición del refrigerante debido a las elevadas

temperaturas. Estos ácidos inorgánicos que se formaron son solamente

ligeramente solubles en el aceite. Una significativa porción del ácido inorgánico

generado durante la quema del compresor permanece contenido en el

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refrigerante en fase vapor y reacciona rápidamente con los materiales de

construcción o son absorbidos por el filtro.

Mediante experimentos se ha demostrado que la cantidad de vapor que contiene

ácidos inorgánicos disminuye en un 85% en cuestión de horas. Sin embargo, losexperimentos también demuestran que una apreciable cantidad de ácido

inorgánico (más que suficiente para destruir otro compresor) está contenida

también en el aceite. La concentración de ácido atrapado en el aceite es mucho

mayor que aquella cantidad que pudiese estar disuelta en el aceite (recuerde que

la solubilidad de los ácidos inorgánicos es muy baja). Este aumento en la

concentración del ácido es una combinación de ácido disuelto en el aceite, ácido

atrapado en el aceite debido a la agitación y el efecto “espuma” del mismo, ácido

disuelto en la humedad del sistema, y el ácido absorbido por las partículas másfuertes presentes en el aceite. Se ha comprobado que este ácido inorgánico

permanece durante un largo tiempo en el aceite y está en contacto directo con

los componentes del compresor, incluso el bobinado del mismo. El ácido

inorgánico contenido en el aceite producirá el deterioro del aislamiento del

bobinado provocando un cortocircuito en el motor y dando como resultado la

quema del mismo. Una concentración de 40 PPM de ácido puede provocar la

quema del motor en cuestión de día.

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Inicio  Artículos técnicos El ácido en los sistemas frigoríficos 3º Parte

El ácido en los sistemas frigoríficos 3º

ParteUna forma de quitar el ácido residual de un sistema es haciendo un barrido 

con refrigerante varias veces, ya que el refrigerante disolverá el aceite y reducirá

las concentraciones de aceite y ácido mediante la disolución. Debido a las nuevas

regulaciones concernientes al cuidado del medioambiente, esta es una tarea

costosa y que además consume mucho tiempo, y el costo del refrigerante usado

para la operación de barrido no es un asunto trivial. Una alternativa inaceptable

es la de neutralizar el ácido mediante la reacción de éste con una solución base,

lo cual resulta en la formación de sales indeseables como productos

neutralizantes. Este tipo de solución base puede ser el hidróxido de potasio.

Estas bases son sólidas y son disueltas en un solvente carente de agua. En este

tipo de reacción, el ácido y la base se combinan para formar una sal metálica

cáustica y agua. Mientras que el agua puede ser eliminada con un buen filtro

deshidratador, la sal permanece atrapada en el sistema y puede provocar

problemas. Debido a que la sal es un sólido no se evaporará, en vez de eso,

permanecerá en el sistema y provocará corrosión.

Cada reacción para neutralizar el ácido dará como resultado la formación de sales

residuales, esto es química básica y no puede ser cambiada. Algunos han

propuesto el uso de bicarbonato de sodio como base, pero esta reacción

producirá sal y dióxido de carbono (un indeseable gas no condensable).

Finalmente, estas técnicas de neutralización de la acidez solamente pueden

aplicarse en los aceites minerales o alkylbencénicos.

Una manera aceptable de quitar el ácido es la de liberarlo del líquido y las

superficies difíciles que contienen el ácido, y permitir que el filtro deshidratador

del sistema quite el ácido. Un filtro deshidratador realiza un excelente trabajo al

quitar el ácido mediante la absorción y no mediante la neutralización. El

problema con este tipo de solución, es que una porción significativa del ácido

queda atrapada en las superficies de difícil acceso y en el aceite y nunca llegan

hasta el filtro para ser quitada.

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Luego de la quema de un compresor y de su reemplazo, se ha comprobado que

aumenta la concentración de ácidos inorgánicos (un aumento significativo mayor

a 200 PPM) en el aceite del nuevo compresor. En teoría, este ácido inorgánico no

es muy soluble en el aceite, sin embargo, este ácido inorgánico estará atrapado

en el aceite y/o absorbido por las superficies de las partículas sólidas que están

presentes en el sistema (como resultado de la quema del motor). En algunos

casos este ácido también se disuelve en el agua que está atrapada en el aceite.

El aceite POE generalmente tiene niveles de humedad mayores que otros aceites

lubricantes.