Chi progetta o gestisce un impianto con fluidi corrosivi prima o poi deve rispondere a una domanda molto concreta: questo materiale regge questa sostanza, a questa concentrazione, a questa temperatura? Abbiamo raccolto in un’unica tabella di resistenza chimica dei polimeri le sostanze che incontriamo più spesso nelle richieste dei clienti: oltre 40 combinazioni di acidi, basi, ossidanti, sali e solventi, valutate per polipropilene (PP), PVC e PVDF a 20 °C e a 60 °C, con un confronto a temperatura ambiente con PE-HD, PTFE e acciaio inox AISI 316.
La pagina è pensata come strumento di consultazione rapida. Se cercate invece un confronto ragionato tra i tre termoplastici (struttura molecolare, proprietà meccaniche, costi, criteri di scelta), lo trovate nella nostra guida PP vs PVC vs PVDF: quale materiale per pompe e agitatori. Qui ci concentriamo sui dati.
Avvertenza importante. I valori riportati sono indicativi e derivano dalla letteratura tecnica generale e dalle tabelle di compatibilità pubblicate dai produttori di semilavorati. Si riferiscono a sostanze pure in soluzione acquosa, a pressione atmosferica e in assenza di sollecitazioni meccaniche rilevanti. Non sostituiscono una verifica sull’applicazione specifica: prima di scegliere il materiale di una pompa, di un agitatore o di un serbatoio, confrontate sempre i dati con il produttore del materiale e con il costruttore dell’apparecchiatura.
Come leggere la tabella di resistenza chimica dei polimeri
Ogni casella combina tre informazioni: la sostanza, la sua concentrazione e la temperatura del fluido a contatto con il materiale. La classificazione adottata è volutamente semplice:
- A, resistente: il materiale è adatto all’uso continuativo. Possono comparire lievi variazioni di colore o di peso che non compromettono la funzionalità.
- B, resistenza limitata: il materiale subisce un attacco moderato (rigonfiamento, perdita di proprietà meccaniche, ossidazione superficiale). Può essere accettabile per contatti brevi, per componenti non sollecitati o con una durata ridotta, ma richiede una valutazione caso per caso.
- C, non raccomandato: attacco rapido o grave. Il materiale non va utilizzato.
- –, dati insufficienti: non esistono dati generali affidabili, oppure le fonti sono discordanti. Serve un test.
Le concentrazioni sono espresse in percentuale in peso, salvo l’ipoclorito di sodio, indicato in cloro attivo come nelle schede commerciali. La colonna a 60 °C del PVC corrisponde al suo limite termico di esercizio: anche dove la resistenza chimica è buona, a quella temperatura il margine meccanico è ridotto. Per PE-HD, PTFE e AISI 316 riportiamo solo il valore a 20 °C, perché servono come termine di paragone e non come materiali principali di costruzione delle nostre pompe.
Quando le fonti consultate non erano concordi abbiamo scelto il giudizio più prudente. In una tabella di questo tipo, sbagliare per eccesso di cautela costa al massimo un materiale più pregiato; sbagliare per ottimismo può costare un fermo impianto o una perdita di prodotto.
Temperature massime di esercizio dei materiali
Prima ancora della compatibilità chimica conta la temperatura. Un materiale chimicamente adatto ma usato oltre il suo limite termico si deforma, perde rigidità e diventa più sensibile all’attacco del fluido. I valori seguenti sono gli stessi che usiamo nella guida ai materiali termoplastici e si riferiscono a componenti di pompe e agitatori in esercizio continuo.
| Materiale | Temperatura max di esercizio (indicativa) | Note |
|---|---|---|
| PP (polipropilene) | 80–90 °C | Limite in funzione del grado e del carico meccanico; fragile sotto 0 °C |
| PVC (cloruro di polivinile) | 60 °C | Oltre i 60 °C perde stabilità dimensionale |
| PVDF (polivinilidene fluoruro) | 100–120 °C | Buona stabilità dimensionale sotto carico anche a caldo |
| PE-HD (polietilene alta densità) | 60–70 °C | Rigidità inferiore al PP; buona tenacità a basse temperature |
| PTFE | fino a ~250 °C | Riferimento di letteratura; impiegato soprattutto per guarnizioni e rivestimenti |
| AISI 316 | non vincolante | Il limite è dato dalla corrosione (cloruri, acidi riducenti), non dalla temperatura |
Per le pompe il limite reale dipende anche dalla costruzione: le pompe orizzontali a tenuta meccanica PMC-1 sono indicate per temperature fino a 80 °C, mentre la pompa a trascinamento magnetico HTM, in PP o PVDF, e la pompa verticale VGA arrivano a 90 °C.
Tabella di resistenza chimica: acidi inorganici
Gli acidi minerali sono il campo in cui i termoplastici danno il meglio rispetto ai metalli. L’acido cloridrico, anche diluito, attacca l’acciaio inox, mentre PP, PVC e PVDF lo tollerano bene. Il discorso cambia con gli acidi ossidanti: l’acido nitrico concentrato e l’acido cromico ossidano le catene idrocarburiche di PP e PE, e in questi casi il PVDF diventa la scelta più sicura.
| Sostanza | Conc. | PP 20 °C | PP 60 °C | PVC 20 °C | PVC 60 °C | PVDF 20 °C | PVDF 60 °C | PE-HD 20 °C | PTFE 20 °C | AISI 316 20 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acido solforico | ≤ 10% | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
| Acido solforico | 50% | A | A | A | B | A | A | A | A | C |
| Acido solforico | 96–98% | B | C | B | C | A | A | B | A | B |
| Oleum (acido solforico fumante) | – | C | C | C | C | C | C | C | A | – |
| Acido cloridrico | ≤ 10% | A | A | A | A | A | A | A | A | C |
| Acido cloridrico | 37% | A | B | A | B | A | A | A | A | C |
| Acido nitrico | ≤ 10% | A | B | A | B | A | A | A | A | A |
| Acido nitrico | 40% | B | C | B | C | A | B | B | A | A |
| Acido nitrico | 65% | C | C | C | C | A | B | C | A | A |
| Acido fosforico | 85% | A | A | A | B | A | A | A | A | B |
| Acido fluoridrico | 40% | A | C | C | C | A | A | A | A | C |
| Acido cromico | ≤ 20% | B | C | B | C | A | A | B | A | B |
Alcune note sulla lettura:
- Acido solforico concentrato. Al 96–98% il PP tende a ossidarsi e scurirsi già a temperatura ambiente; il PVDF lo sopporta anche a caldo. L’oleum, che contiene SO3 libero, attacca tutti i termoplastici della tabella.
- Acido cloridrico 37%. PP e PVC resistono, ma l’acido cloridrico concentrato permea lentamente attraverso le pareti. Sulle superfici esterne di serbatoi e tubazioni possono comparire aloni e corrosione delle parti metalliche vicine.
- Acido fluoridrico. Il PE-HD è spesso preferito al PP per le soluzioni diluite, perché è meno soggetto a stress cracking. Il PVC non è consigliato. Per concentrazioni elevate o temperature sopra i 40 °C la scelta è il PVDF.
- Acido cromico. Nei bagni di cromatura a temperatura moderata PP e PVC vengono impiegati, ma la durata dipende molto da concentrazione e temperatura. Abbiamo indicato B a 20 °C e C a 60 °C proprio per questa variabilità.
Acidi organici
Gli acidi organici sono in genere meno aggressivi di quelli minerali, con un’eccezione importante: l’acido acetico glaciale, che fa rigonfiare il PVC e va gestito con PP o PVDF.
| Sostanza | Conc. | PP 20 °C | PP 60 °C | PVC 20 °C | PVC 60 °C | PVDF 20 °C | PVDF 60 °C | PE-HD 20 °C | PTFE 20 °C | AISI 316 20 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acido acetico | 10% | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Acido acetico glaciale | ≥ 96% | A | B | C | C | A | B | B | A | A |
| Acido formico | 85% | A | B | B | C | A | B | A | A | B |
| Acido citrico | sol. acquosa | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Acido ossalico | sol. acquosa | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
Basi e soluzioni alcaline
Sulle basi forti la gerarchia tra i materiali si rovescia. Il PP e il PE-HD resistono alla soda e alla potassa caustica a tutte le concentrazioni di uso comune, anche a caldo. Il PVDF invece, pur essendo il più resistente con gli acidi, può scolorirsi e criccarsi in presenza di basi concentrate e calde. Nei circuiti di soda caustica concentrata sopra i 50 °C il PP è più affidabile del PVDF.
| Sostanza | Conc. | PP 20 °C | PP 60 °C | PVC 20 °C | PVC 60 °C | PVDF 20 °C | PVDF 60 °C | PE-HD 20 °C | PTFE 20 °C | AISI 316 20 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Idrossido di sodio (soda caustica) | 10% | A | A | A | A | A | B | A | A | A |
| Idrossido di sodio (soda caustica) | 50% | A | A | A | B | B | C | A | A | A |
| Idrossido di potassio | 50% | A | A | A | B | B | C | A | A | A |
| Ammoniaca (soluzione acquosa) | 25% | A | A | B | C | A | B | A | A | A |
| Idrossido di calcio (latte di calce) | sospensione | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
L’ammoniaca concentrata attacca il PVC; le ammine alifatiche (non presenti in tabella) aggrediscono anche il PVDF e vanno sempre verificate.
Sali, ossidanti e soluzioni di processo
Le soluzioni saline sono raramente un problema per i termoplastici. Lo sono invece per l’AISI 316: cloruri e cloruro ferrico provocano corrosione per vaiolatura (pitting), anche a temperatura ambiente. Per gli ossidanti come ipoclorito, perossido di idrogeno e cloro, la temperatura e la concentrazione decidono tutto.
| Sostanza | Conc. | PP 20 °C | PP 60 °C | PVC 20 °C | PVC 60 °C | PVDF 20 °C | PVDF 60 °C | PE-HD 20 °C | PTFE 20 °C | AISI 316 20 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ipoclorito di sodio | ≤ 5% Cl att. | A | B | A | B | A | A | A | A | C |
| Ipoclorito di sodio | 12–15% Cl att. | B | C | A | B | A | B | B | A | C |
| Perossido di idrogeno | ≤ 30% | B | C | B | C | A | B | A | A | A |
| Perossido di idrogeno | 50% | C | C | C | C | A | B | B | A | A |
| Cloro (gas umido) | – | C | C | B | C | A | A | C | A | C |
| Cloruro ferrico | sol. satura | A | A | A | A | A | A | A | A | C |
| Cloruro di sodio (salamoia) | sol. satura | A | A | A | A | A | A | A | A | B |
| Solfato di rame / di nichel | sol. satura | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| Acqua demineralizzata | – | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
- Ipoclorito di sodio. Il PVC è il materiale tradizionale per stoccaggio e dosaggio. Il PP lavora bene con soluzioni diluite e fredde, ma con il prodotto commerciale al 12–15% di cloro attivo si ossida progressivamente, soprattutto se esposto anche alla luce.
- Perossido di idrogeno. Oltre al materiale contano la pulizia e l’assenza di contaminanti metallici, che catalizzano la decomposizione. Oltre il 30% il PVDF è l’unico termoplastico della tabella con un margine adeguato.
Solventi e idrocarburi
Con i solventi organici non vale nessuna regola generale: ogni famiglia chimica va considerata a sé. Il PVDF resiste molto bene agli idrocarburi aromatici e ai clorurati, dove PP, PE e PVC si rigonfiano o si sciolgono, ma viene attaccato dai chetoni (acetone, MEK) e si scioglie nei solventi polari aprotici come DMF e NMP, che invece il PP tollera.
| Sostanza | Conc. | PP 20 °C | PP 60 °C | PVC 20 °C | PVC 60 °C | PVDF 20 °C | PVDF 60 °C | PE-HD 20 °C | PTFE 20 °C | AISI 316 20 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Metanolo | 100% | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| Etanolo | 96% | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| Isopropanolo | 100% | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| Acetone | 100% | B | C | C | C | C | C | B | A | A |
| Metiletilchetone (MEK) | 100% | B | C | C | C | C | C | B | A | A |
| Acetato di etile | 100% | B | C | C | C | B | C | B | A | A |
| Toluene / xilene | 100% | C | C | C | C | A | B | C | A | A |
| Diclorometano | 100% | C | C | C | C | B | C | C | A | A |
| Tricloroetilene / percloroetilene | 100% | C | C | C | C | A | B | C | A | A |
| Dimetilformammide (DMF) | 100% | A | B | C | C | C | C | A | A | A |
| Gasolio / oli minerali | – | B | C | A | B | A | A | B | A | A |
Su chetoni ed esteri le tabelle dei produttori non sono uniformi: alcune classificano il PP come resistente all’acetone a 20 °C, altre lo indicano come limitato. Abbiamo scelto B. Il PVC rigido non è adatto a nessuno dei solventi della tabella, alcoli esclusi.
Fattori che modificano la resistenza chimica
Una tabella riassume il comportamento di un materiale in condizioni standard. Nell’impianto reale intervengono altri fattori, che possono trasformare una A in una B, o una B in una C.
Concentrazione
La resistenza non varia sempre in modo lineare con la concentrazione. L’acido solforico diluito è poco aggressivo per il PP, quello al 98% è ossidante. Al contrario, alcune sostanze sono più aggressive diluite che concentrate per certi metalli. Verificate sempre la concentrazione effettiva, comprese le variazioni dovute a evaporazione o a rabbocchi.
Temperatura
Come ordine di grandezza, ogni aumento di 10 °C accelera sensibilmente le reazioni chimiche e la diffusione del fluido nel polimero. Un materiale classificato A a 20 °C può scendere a B o C a 60 °C. Considerate la temperatura massima raggiunta, non quella media: picchi durante il lavaggio, reazioni esotermiche di diluizione (tipica quella dell’acido solforico) e cicli di riscaldamento contano più del valore nominale.
Miscele
La tabella valuta le sostanze una alla volta. Le miscele possono comportarsi in modo molto diverso: l’acido nitrico unito al fluoridrico, l’acido solforico con ossidanti o una soluzione acida contenente tracce di solvente possono attaccare un materiale che resiste ai singoli componenti. Per le miscele serve una valutazione dedicata e, se il processo è critico, una prova di immersione.
Sollecitazioni meccaniche e stress cracking
Un componente sotto carico (una girante in rotazione, un albero, una flangia serrata) è più vulnerabile di un provino a riposo. Il fenomeno dell’Environmental Stress Cracking, cioè la fessurazione sotto l’azione combinata di tensione e fluido, colpisce soprattutto le poliolefine con tensioattivi, alcoli e alcuni ossidanti. Le tensioni residue dei pezzi stampati peggiorano il problema; per questo i componenti critici delle nostre pompe sono ricavati dal pieno, come spiegato nell’approfondimento sulla lavorazione dal massello CNC.
Permeazione
Alcune molecole piccole, come HCl, cloro, bromo e alcuni solventi, attraversano lentamente le pareti dei polimeri senza degradarli in modo visibile. La permeazione non danneggia necessariamente il componente in plastica, ma può corrodere le parti metalliche esterne (bulloneria, telai, motori) o contaminare il fluido. Pareti più spesse e materiali fluorurati la riducono.
Guarnizioni ed elastomeri
La tabella riguarda i materiali strutturali. In una pompa la parte più debole è spesso l’O-ring o la tenuta: un corpo in PVDF con una guarnizione incompatibile perde comunque. Gli elastomeri (FPM, EPDM) e il PTFE vanno scelti con lo stesso criterio, consultando le tabelle specifiche.
Dalla tabella alla scelta di pompe e agitatori
La tabella serve per una prima selezione. Nella pratica la scelta finale tiene conto anche del costo, della disponibilità del semilavorato, delle sollecitazioni e della durata attesa. Qualche indicazione concreta:
- Per acidi e basi diluiti a temperatura moderata il PP copre la maggior parte dei casi. È il materiale di base delle nostre pompe orizzontali e verticali.
- Per l’ipoclorito e le applicazioni fredde, dove serve rigidità, il PVC resta una scelta valida.
- Per acidi concentrati, ossidanti forti, acido fluoridrico e temperature fino a 100–120 °C si passa al PVDF.
- Per gli agitatori, l’albero può essere in acciaio AISI 304-316 oppure in acciaio rivestito in PP, PVC, PVDF o PE-HD. Con fluidi ricchi di cloruri o acidi riducenti il rivestimento termoplastico protegge l’acciaio, come sugli agitatori veloci EVL.
- Per il riscaldamento e il raffreddamento di fluidi aggressivi realizziamo scambiatori di calore in PP, PE, PVDF e PVC, tra le nostre attrezzature speciali.
Se il fluido è un acido, troverete indicazioni sulla configurazione della pompa (tenuta singola, doppia o trascinamento magnetico) nella guida alle pompe per acidi corrosivi. Per i bagni di trattamento superficiale, dove convivono acidi, sali metallici e temperature elevate, è utile anche l’articolo sugli agitatori per l’industria galvanica.
Domande frequenti
Che differenza c’è tra “resistenza limitata” e “non raccomandato”?
Con resistenza limitata (B) il materiale subisce un attacco moderato: può gonfiarsi, perdere parte delle proprietà meccaniche o scolorirsi. Può andare bene per contatti occasionali o per componenti poco sollecitati, ma la durata è ridotta e va valutata caso per caso. Non raccomandato (C) indica un attacco rapido o grave: il materiale non va impiegato in quella condizione.
Il PVDF è sempre la scelta più sicura?
No. Il PVDF è il più resistente con acidi forti, ossidanti, idrocarburi aromatici e clorurati, ma resiste meno del PP alle basi forti concentrate e calde e viene attaccato da chetoni, ammine e solventi come DMF e NMP. Inoltre costa diverse volte più del PP. Va scelto quando serve davvero.
Posso usare la tabella per una miscela di sostanze?
Solo come primo orientamento. Le miscele possono essere più aggressive dei singoli componenti, ad esempio acido nitrico con acido fluoridrico o acidi in presenza di ossidanti. Per una miscela serve una valutazione specifica e, nei processi critici, una prova di immersione nelle condizioni reali.
Perché l’acciaio AISI 316 risulta peggiore della plastica con alcuni acidi?
L’AISI 316 è passivato da uno strato di ossido che resiste bene agli ambienti ossidanti, come l’acido nitrico, ma viene distrutto dagli acidi riducenti (cloridrico, solforico diluito) e dai cloruri, che provocano pitting. In queste condizioni PP, PVC e PVDF sono più durevoli e costano meno di leghe speciali.
Come si verifica la compatibilità per un’applicazione specifica?
Servono composizione e concentrazione del fluido, temperatura minima e massima, eventuali solidi in sospensione, tipo di servizio (continuo o discontinuo) e componenti coinvolti. Con questi dati si confrontano le tabelle dei produttori dei materiali e, se il caso è dubbio, si esegue un test di immersione. Il nostro ufficio tecnico può fare questa verifica insieme a voi.
Verificate il materiale prima di ordinare
Una tabella di resistenza chimica riduce rapidamente il campo delle opzioni, ma la risposta definitiva arriva solo considerando l’applicazione reale: fluido, concentrazione, temperatura, sollecitazioni e tipo di macchina. Nuova Darimpianti progetta e costruisce a Flero (Brescia) pompe e agitatori in PP, PVC, PE-HD e PVDF lavorati dal massello, con alberi in acciaio inox o rivestiti, e da decenni affianca i clienti nella scelta del materiale più adatto.
Avete un fluido da movimentare e non siete sicuri del materiale? Contattate il nostro ufficio tecnico indicando sostanza, concentrazione e temperatura: vi aiuteremo a verificare la compatibilità e a scegliere la pompa o l’agitatore adatti.