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Combined impact of UV radiation and nitric acid on HDPE containers during outdoor exposure

Kombinierte Einwirkung von UV-Strahlung und Salpetersäure auf HDPE-Behälter bei der Freibewitterung

  • Unpigmented HDPE jerrycans filled with nitric acid (55%) and water respectively had been exposed to outdoor conditions for one Berlin summer season. As both liquids underwent equal temperature progression, exposure effects of UV radiation and nitric acid as well as of their combination can be separated and compared. On the basis of various property changes after these exposures, synergistic action is evaluated and compared to a damaged Intermediate Bulk Container (IBC) from a transport accident. It is found that carbonyl formation goes along with lightness increase in color measurement due to microcracking and with a worsening in mechanical behavior, all of them showing synergistic effects of UV and nitric acid exposure. In contrast, embedding nitrogen compounds goes along with yellowing of the material but cannot be correlated to oxidation. The reason for intensified damaging is the decomposition of the 55-percent nitric acid and formation of nitrogen oxides even at ambientUnpigmented HDPE jerrycans filled with nitric acid (55%) and water respectively had been exposed to outdoor conditions for one Berlin summer season. As both liquids underwent equal temperature progression, exposure effects of UV radiation and nitric acid as well as of their combination can be separated and compared. On the basis of various property changes after these exposures, synergistic action is evaluated and compared to a damaged Intermediate Bulk Container (IBC) from a transport accident. It is found that carbonyl formation goes along with lightness increase in color measurement due to microcracking and with a worsening in mechanical behavior, all of them showing synergistic effects of UV and nitric acid exposure. In contrast, embedding nitrogen compounds goes along with yellowing of the material but cannot be correlated to oxidation. The reason for intensified damaging is the decomposition of the 55-percent nitric acid and formation of nitrogen oxides even at ambient temperatures, caused by UV radiation. Thus, damaging effects become similar to those caused by fuming nitric acid exposure at temperatures above 60 °C, with the result of strong oxidative degradation of the polyethylene. In contrast, exclusive exposure to the 55-percent nitric acid at 40 °C does not cause any failure. It can therefore be assumed that also the damaged IBC had been exposed to both UV radiation and nitric acid, probably outdoors.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Anja Geburtig, Volker WachtendorfORCiD, Anita SchmidtORCiD, Thomas Goedecke
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Materials Testing
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.1 Sicherheit von Gefahrgutverpackungen und Batterien
7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen
Verlag:Carl Hanser Verlag
Verlagsort:München
Jahrgang/Band:60
Ausgabe/Heft:3
Erste Seite:257
Letzte Seite:264
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Nitric acid; Outdoor weathering; Polyethylene; Resistance; UV radiation
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Material
Material / Degradation von Werkstoffen
DOI:10.3139/120.111148
ISSN:0025-5300
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:27.03.2018
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:27.03.2018
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