Ekkriner Schweiß für Korrosionsprüfungen: ISO 3160-2, DIN 53160 und warum EN 1811-Schweiß nicht taugt
Neunzehn Aminosäuren greifen eine beschichtete Oberfläche an. Das Nickelabgabe-Fluid lässt sie bewusst weg, und der pH-Wert ist nicht geklärt.
1. Warum beantwortet ein Schweiß nach EN 1811 keine Korrosionsfrage?
Ein Labor, das bereits künstlichen Schweiß für EN 1811 bezieht, nimmt verständlicherweise an, es könne ihn für die Beurteilung des Anlaufens eines Uhrengehäuses oder eines vergoldeten Verschlusses weiterverwenden. Das geht nicht, und der Grund gehört klar gesagt: Die beiden Fluide sind für zwei verschiedene Fragen gebaut und deshalb chemisch verschieden.
Das EN 1811-Fluid ist bewusst einfach gehalten, Natriumchlorid, Harnstoff und Milchsäure, weil am Ende ein Nickelgehalt im Spurenbereich per ICP oder AAS bestimmt wird. Jede zusätzliche Spezies im Bad ist eine weitere, die den Blindwert verunreinigen, den Analyten komplexieren oder die Bestimmung stören kann. Einfachheit ist dort ein Vorzug.
Eine Korrosions- und Anlaufuntersuchung verlangt das Gegenteil. Was eine beschichtete oder legierte Oberfläche über Wochen des Hautkontakts angreift, ist nicht das Chlorid allein, sondern sind die Aminosäuren und die Metaboliten, die Metallionen komplexieren und in Lösung halten, statt eine Passivschicht entstehen zu lassen. Führt man eine Anlaufprüfung in EN 1811-Schweiß durch, sieht die Oberfläche besser aus als am Handgelenk, weil die schädigende Chemie absichtlich weggelassen wurde.
Praktische Folge: Wenn der geschuldete Bericht ein Nickelabgabewert in µg/cm²/Woche ist, brauchen Sie das EN 1811-Fluid. Geht es um Aussehen, Verfärbung, Beständigkeit der Beschichtung oder Metallionenabgabe in ein komplexierendes Medium, brauchen Sie den hier beschriebenen vollständigen ekkrinen Schweiß. Das eine zu kaufen und das andere zu berichten ist der Fehler, den dieser Leitfaden verhindern soll.
2. Was enthält ein vollständig ekkriner Schweiß tatsächlich?
Ekkriner Schweiß ist das thermoregulatorische Sekret, das über den größten Teil der Körperoberfläche gebildet wird. Die hier gelieferte Formulierung leitet sich aus der 2010 von Harvey, LeBouf und Stefaniak (NIOSH) veröffentlichten Messung echten Schweißes ab und enthält 16 Aminosäuren in den Konzentrationen menschlichen Schweißes, die Elektrolyte (Natrium, Kalium, Chlorid, Hydrogencarbonat, Phosphat, Sulfat und Magnesium) sowie die Metaboliten (Harnstoff, Milchsäure, Glucose, Harnsäure und Kreatinin), bei pH 5,3.
Die Aminosäuren sind der entscheidende Teil und zugleich der, der bei einem günstigeren Ersatz meist fehlt. Histidin, Glycin, Serin und ihre Nachbarn sind Metallchelatoren. Deshalb hält ein vollständiges ekkrines Fluid Kupfer-, Nickel- und Silberionen mobil, deshalb erzeugt es die Trübung und Farbverschiebung, die ein Träger tatsächlich sieht, und deshalb ist es teurer herzustellen als eine Salzlösung.
3. Ist das ISO-3160-2-Fluid dieselbe Flasche unter anderer Nummer?
| Flüssigkeit | Inhalt | Beantwortete Frage |
|---|---|---|
| Ekkriner Schweiß | 16 Aminosäuren, Elektrolyte und Metaboliten, pH 5,3 | Metallabgabe, Kontaktkorrosion und Sensorkalibrierung in realistischem Medium |
| ISO 3160-2-Lösung | NaCl 20 g/L, NH4Cl 17,5 g/L, Milchsäure 15 g/L, Essigsäure 2,5 g/L, Harnstoff 5 g/L, pH 4,7, keine Aminosäure | Ob eine Goldauflage eine beschleunigte Korrosionsexposition übersteht |
| EN 1811-Lösung | Natriumchlorid, Harnstoff, Milchsäure, pH 6,5 | Nickelabgabe in µg/cm²/Woche |
Drei Chemien, nicht ein Fluid mit drei Etiketten. Das ISO 3160-2-Bad ist rund dreizehnmal salziger als menschlicher Schweiß, enthält Ammoniumchlorid und keinerlei Aminosäure: auf Schärfe ausgelegt, um eine Beschichtung rasch scheitern zu lassen. Der ekkrine Schweiß ist auf das Gegenteil ausgelegt. Beide berechtigt, keines austauschbar.
Ein Wort zu DIN 53160, die in Lieferantenkatalogen häufig neben ISO 3160-2 steht, bis vor Kurzem auch in unserem: Sie ist eine Norm zur Farbechtheit von Verbrauchsartikeln, und das dort referenzierte Schweißsimulans ist das der EN 1811. Sie gehört damit zum Nickel-Fluid und hat mit keinem der beiden Produkte dieser Seite zu tun.
4. Welchen pH-Wert hat jedes Fluid, und was behaupten wir nicht?
Der ekkrine Schweiß wird bei pH 5,3 ± 0,1 geliefert, dem Wert der Quellpublikation, mit dem gemessenen Wert im Analysenzertifikat. Darunter liegt eine harte Grenze: unterhalb von etwa pH 4,8 fallen die Salze rasch aus – keine langsame Drift, sondern eine verlorene Charge. Das Fluid wird deshalb nie mit Säure nach unten korrigiert. Eine Variante bei pH 6,5 ist in derselben Quelle dokumentiert und für den direkten Vergleich mit EN 1811 bei gleichem pH lieferbar.
Bei der ISO 3160-2-Lösung sind wir zurückhaltender. Die Quellen stimmen auf pH 4,7 und die Zusammensetzung aus Abschnitt 3 überein, wir haben dies jedoch nicht am Normtext geprüft, den wir nicht erworben haben. Wir fertigen auf 4,7 und weisen den gemessenen Wert im Zertifikat aus.
Wer eine Methode schreibt statt ihr zu folgen, entnimmt pH-Wert und Zusammensetzung der geltenden Ausgabe der zitierten Norm, nicht einem Katalog. Auch nicht unserem.
5. Warum ohne Konservierungsmittel, und was kostet das?
Ein Aminosäuren-Fluid mit Harnstoff, Glucose und Milchsäure ist mikrobiologisch betrachtet ein Nährmedium. Damit umzugehen gibt es zwei Wege. Der übliche besteht darin, ein Fungizid und ein Bakterizid zuzusetzen und eine lange Haltbarkeit anzugeben. Der andere besteht darin, auf Bestellung zu fertigen, zügig zu versenden und ehrlich zu datieren.
Wir gehen den zweiten, und der Grund ist nicht Reinheit um ihrer selbst willen. Ein Biozid ist eine zusätzliche Spezies in einem Bad, dessen ganzer Zweck darin besteht, zu modellieren, was ein komplexierendes Medium mit einer Metalloberfläche macht. Es ist ein weiterer Ligand, eine weitere adsorbierende Spezies, und bei langer Exposition eine weitere Variable, die der Bericht nicht vom Ergebnis trennen kann. Bei einer Nickelabgabeprüfung fiele das kaum ins Gewicht. Bei einer Korrosionsstudie ist es genau der unkontrollierte Term, der zwei Labore auseinanderlaufen lässt.
Der Preis dieser Entscheidung ist real und wird geteilt: Das Fluid hat eine kurze, datierte Lebensdauer, es wird bei Bestellung gefertigt statt vorrätig gehalten, und es gilt eine Lieferzeit von einigen Tagen. Für eine Studie über Wochen ist dieser Tausch meist der richtige. Wenn Ihr Arbeitsablauf wirklich ein stabilisiertes, lagerhaltiges Fluid braucht, sagen Sie es bei der Anfrage: Wir sagen Ihnen offen, ob wir das liefern können, statt so zu tun, als seien beide Produkte dasselbe.
6. Wie bestellen Sie in der Praxis den richtigen Schweiß?
- Nennen Sie die behandelte Frage, Beständigkeit der Beschichtung nach ISO 3160-2 oder realistische Metallabgabe und Sensorik. Es ist nicht dieselbe Flasche: siehe Abschnitt 3.
- Geben Sie Ihren pH-Wert an, statt einen Vorgabewert zu übernehmen, aus dem in Abschnitt 4 genannten Grund.
- Bemessen Sie die Bestellung nach exponierter Fläche, nicht nach Anzahl der Prüfkörper. Ein vollständig eingetauchtes Uhrengehäuse braucht deutlich mehr Flotte als ein Ring; Armbänder noch mehr, und ihre Fläche wird leicht unterschätzt.
- Planen Sie die Lieferzeit ein. Auf Bestellung gefertigt heißt einige Tage, nicht Versand am selben Tag ab Lager.
Brauchen Sie dieses Fluid mit dem pH-Wert, den Ihre Methode vorgibt, in einer Menge oberhalb der Flaschengrößen oder nach einer Spezifikation, die der Katalog nicht führt? Angebot bei einem Chemiker anfragen.