De que material é feito o copo térmico, em aço inoxidável?

A segurança alimentar é sempre um tema preocupante, e a vasta informação disponível na Internet também oferece aos consumidores a oportunidade de aprenderem por si próprios. O aço inoxidável é um material comum para um grande número de equipamentos que entram em contato com alimentos, incluindo Copos térmicosPreocupados com a saúde própria e de suas famílias, muitos buscam informações técnicas sobre aço inoxidável na internet. No entanto, o aço inoxidável possui uma composição e um sistema de numeração complexos. É inevitável que surjam dúvidas ao pesquisar por conta própria. Aqui, com base no meu conhecimento limitado, em algumas referências e normas nacionais, abordarei brevemente o aço inoxidável em recipientes para alimentos, como copos térmicos. Caso encontre alguma informação incorreta, sinta-se à vontade para compartilhá-la e discuti-la.

Qual é a diferença entre aço inoxidável 304 e aço inoxidável 316? Introdução ao sistema de numeração do aço inoxidável

Os números 304 e 316 são dois conjuntos de números que frequentemente aparecem quando se discute materiais de aço inoxidável. O uso de três dígitos para identificar diferentes graus padrão de aço inoxidável é, na verdade, uma prática da Associação Americana de Ferro e Aço (American Iron and Steel Association). Entre eles, o aço inoxidável austenítico é identificado pelas séries 200 e 300; o aço inoxidável ferrítico e martensítico é identificado pelo número 400. A numeração do aço inoxidável usada na norma nacional do meu país é marcada pelo teor de elementos, como 06Cr19Ni10. Embora o método de marcação do meu país possa refletir intuitivamente a composição elementar do aço inoxidável, os números de três dígitos são mais fáceis de memorizar, e o método de marcação de três dígitos dos Estados Unidos é mais comumente usado no mercado.

Neste ponto, termos técnicos como austenita, martensita e ferrita reaparecem. Esses termos estão sendo cada vez mais utilizados em propagandas corporativas, numa tentativa de usar termos avançados para dar a impressão de que seus produtos são modernos e enganar os consumidores. Na verdade, austenita e martensita são estruturas cristalinas diferentes do aço. Estruturas cristalinas diferentes devem ser estáveis ​​à temperatura ambiente, e suas composições de aço também serão diferentes. Austenita e martensita são os nomes dados pelos cientistas de materiais que descobriram essas duas estruturas cristalinas. Geralmente se acredita que o aço inoxidável austenítico possui tenacidade e resistência à corrosão relativamente melhores, enquanto o aço inoxidável martensítico possui maior dureza. No entanto, resistência à corrosão é um conceito geral. Em diferentes ambientes, a resistência à corrosão do aço será diferente, e não pode ser generalizada. Mas gostaria de enfatizar que o aço inoxidável 304 e o aço inoxidável 316 são aços inoxidáveis ​​austeníticos. Enfatizar "aço inoxidável austenítico 304" é uma repetição desnecessária, assim como "leite produzido por vacas". Não há outro significado senão o de impressionar os consumidores com termos técnicos.

Após essa extensa exposição de conhecimento técnico sobre os tipos de aço inoxidável, voltemos ao tema principal deste artigo: o aço inoxidável para contato com alimentos. Primeiramente, vamos analisar as normas nacionais. No meu país, a norma GB 9684-1988, "Normas Sanitárias para Utensílios de Mesa e Recipientes de Aço Inoxidável", foi formulada em 1988, revisada para GB 9684-2011, "Norma Nacional de Segurança Alimentar: Produtos de Aço Inoxidável", em 2011, e posteriormente revisada para GB 4806.9-2016, "Norma Nacional de Segurança Alimentar: Materiais e Produtos Metálicos para Contato com Alimentos", em 2016.

A norma atual GB 4806.9-2016 "Norma Nacional de Segurança Alimentar: Materiais e Produtos Metálicos para Contato com Alimentos" afirma claramente: "As partes principais de utensílios de mesa em aço inoxidável e ferramentas e equipamentos para produção e manipulação de alimentos devem ser fabricadas em aço inoxidável austenítico, aço inoxidável austenítico-ferrítico, aço inoxidável ferrítico e outros materiais de aço inoxidável; as partes principais de utensílios de mesa em aço inoxidável e ferramentas de perfuração e retificação para máquinas e equipamentos de produção de alimentos também podem ser fabricadas em aço inoxidável martensítico." Percebe-se, portanto, que o aço inoxidável martensítico não deve ser utilizado, exceto em algumas peças com requisitos adicionais de dureza. A norma estabelece disposições claras para os indicadores de migração de materiais de aço inoxidável (ou seja, a precipitação de elementos de metais pesados), garantindo a segurança dos utensílios de mesa em aço inoxidável. No entanto, a norma não especifica os modelos específicos de aço inoxidável para contato com alimentos, o que deveria ser mais considerado para incentivar a pesquisa e o desenvolvimento de novos produtos em aço inoxidável e a otimização de seu desempenho. Afinal, é mais científico especificar o desempenho do material do que sua composição.

Voltando aos aços inoxidáveis ​​comuns 304 e 316, o aço inoxidável 316, em comparação com o 304, possui molibdênio em sua composição. Geralmente, acredita-se que o aço inoxidável 316 apresente melhor resistência à corrosão por ácidos e álcalis, porém sua dureza é relativamente baixa e seu preço, mais elevado. Contudo, a superioridade do aço inoxidável 316 em resistência à corrosão, quando comparado ao 304, se manifesta principalmente em condições mais extremas. Por isso, o aço inoxidável 316 é frequentemente utilizado em dispositivos médicos que entram em contato com fluidos corporais ou em produtos industriais que entram em contato com água do mar. A água potável, com a qual as garrafas térmicas entram em contato diariamente, apresenta baixa resistência à corrosão, e o aço inoxidável 304 atende aos requisitos, dispensando o uso do aço inoxidável 316, de alta qualidade.

É seguro colocar leite ou outras bebidas em copos térmicos?

Podemos ter certeza de que usar um copo térmico de aço inoxidável 304 para armazenar água não causará nenhum dano ao corpo. No entanto, no uso real, também é possível armazenar bebidas como leite e suco. É seguro fazê-lo? Alguns pesquisadores usaram ácido acético e soluções salinas para simular o ambiente de uso real e estudaram a resistência à corrosão de diferentes tipos de aço inoxidável [7]. Discutirei brevemente este trabalho.

Este estudo explorou inicialmente o efeito de diferentes concentrações de ácido acético na migração de elementos de metais pesados ​​em aço inoxidável. Uma solução de ácido acético com gradiente de concentração de 0 a 8% foi preparada e diferentes produtos de aço inoxidável foram imersos a 25 °C por 24 horas. A concentração de ácido acético no vinagre comum é inferior a 5%.

Para estudar o efeito do tempo de imersão, os pesquisadores utilizaram uma solução de ácido acético a 4% a 25°C e estenderam o tempo de imersão para 168 horas (7 dias, uma semana).

Por se tratar de um copo térmico, o líquido adicionado a ele geralmente não está à temperatura ambiente. Este estudo explorou ainda mais os efeitos de diferentes temperaturas, utilizando uma solução de ácido acético a 4% a 25 °C, 40 °C, 50 °C e 70 °C durante 24 horas, e a 100 °C durante 3 horas.

Na vida real, geralmente não nos deparamos com líquidos puramente ácidos, mas sim com uma mistura de ácido e sal, sendo que o sal também acelera a corrosão. Este estudo utilizou uma solução de ácido acético a 4% com diferentes concentrações de sal (cloreto de sódio) para imersão de aço inoxidável a 25 °C durante 24 horas.

O estudo constatou que, para o aço inoxidável 304, quando imerso em ácido acético de baixa concentração, baixa concentração de íons cloreto e temperatura ambiente, o teor de chumbo não excedeu o padrão; quando imerso em ácido acético de alta concentração, alta concentração de íons cloreto e alta temperatura, a quantidade de chumbo lixiviado excedeu significativamente o padrão; com o aumento do tempo de imersão, a quantidade de chumbo lixiviado também aumentou e ultrapassou o padrão. Para o aço inoxidável 304, os quatro elementos (cromo, cádmio, cobre e zinco) não sofreram migração significativa nem excederam o padrão sob diferentes condições e tempos de imersão. A quantidade de manganês precipitado do aço inoxidável 304 é fortemente influenciada pelo tempo de imersão. Com o aumento do tempo de imersão, a solução de ácido acético a 4% ultrapassou o padrão após uma semana de imersão.

A acidez e a salinidade do leite e do suco são muito menores do que a solução usada no experimento, portanto, acredito que seja seguro usar uma garrafa térmica para armazená-los em temperatura ambiente. Não haverá riscos óbvios à segurança ao armazená-los em altas temperaturas. No entanto, a composição química real do leite e do suco comercialmente disponíveis é relativamente complexa, o que pode gerar reações galvânicas complexas e acelerar a corrosão do aço inoxidável. A taxa de reação aumenta significativamente em altas temperaturas, portanto, não é recomendável usar uma garrafa térmica para armazenar leite e suco por muito tempo. Mais importante ainda, é impossível esterilizar completamente a garrafa térmica. A uma temperatura superior a 30 graus, a taxa de reprodução de microrganismos é muito rápida. Mesmo desconsiderando a precipitação de metais pesados ​​no aço inoxidável, o leite e o suco se deterioram facilmente.

Por que aparecem manchas de ferrugem em copos térmicos?

Na prática, os consumidores ainda encontram pontos de ferrugem na parede interna da garrafa térmica. Qual é o motivo disso?

Combinando a pesquisa acima com conhecimentos básicos de química, a razão mais provável é que, após o uso de recipientes de aço inoxidável para armazenar itens com certa acidez e salinidade, não há uma limpeza eficaz. Após a evaporação da água, a concentração de ácido e sal na área aumenta rapidamente. Sob a ação conjunta do ácido e do sal, o copo de aço inoxidável oxida e corrói, produzindo manchas de ferrugem. Além disso, se um copo térmico for particularmente propenso à ferrugem, é necessário questionar se o aço utilizado atende aos requisitos. Após a ferrugem, a estrutura microscópica da superfície do aço será seriamente afetada. Mesmo que a ferrugem seja removida com força, a resistência à corrosão será significativamente reduzida. Copos térmicos enferrujados devem ser descartados e não é recomendável continuar a usá-los.

Qual o problema com a estampa de arco-íris na parede interna da garrafa térmica?

Na prática, alguns consumidores também notarão que a estampa do arco-íris aparece na parede interna da garrafa térmica. Qual é o motivo?

De modo geral, isso ocorre porque a superfície não é limpa cuidadosamente após o uso, permitindo que manchas orgânicas se acumulem na parede interna. Quando a luz branca incide sobre as manchas, ocorre refração. O índice de refração da luz varia de acordo com a cor, resultando em impressões com efeito arco-íris. Manchas orgânicas podem acelerar a corrosão do aço inoxidável e também favorecer a proliferação de microrganismos. Devem ser removidas imediatamente após serem detectadas.

Como limpar um objeto de aço inoxidável Garrafa térmica de aço?

Como o aço inoxidável é um metal, sua resistência à corrosão é limitada, e detergentes ácidos ou alcalinos fortes, ou mesmo agentes oxidantes fortes (como o desinfetante 84), não devem ser usados ​​na limpeza. Basta usar um detergente mais suave (como detergente de louça) para limpar a garrafa térmica e secá-la bem.

O artigo acima mencionou diversas vezes o problema da precipitação de metais pesados ​​do aço inoxidável. Alguns pais costumam ter padrões rigorosos, chegando a ser paranoicos, em relação à segurança alimentar de seus filhos. Portanto, gostaria de esclarecer alguns pontos desnecessários ao final deste artigo. Alguns pesquisadores [8] apontaram, por meio de revisão bibliográfica e pesquisa experimental, que: "O aço inoxidável é um material seguro para contato com alimentos. Até o momento, não há relatos de carcinogenicidade, intoxicação aguda, intoxicação crônica, toxicidade reprodutiva, etc.; o Cr dissolvido no aço inoxidável é Cr trivalente, benéfico ao corpo humano, e não há relatos de detecção de Cr hexavalente. A quantidade de Ni dissolvida no aço inoxidável é menor do que a do Ni puro, mas um número muito pequeno de pessoas alérgicas a Ni deve evitar o uso de aço inoxidável com alta dissolução de Ni. O Mn é um oligoelemento essencial para o corpo humano. A necessidade diária é muito maior do que a quantidade de Cr e Ni. A quantidade de Mn dissolvida em utensílios de aço inoxidável com alto teor de Mn é muito menor do que a quantidade de Mn fornecida por alimentos, chás e bebidas."

Portanto, mesmo que, infelizmente, você compre produtos de aço inoxidável que não atendam aos padrões nacionais ou, ocasionalmente, use produtos de aço inoxidável enferrujados para seus filhos, não há necessidade de os pais se preocuparem demais e "perderem o sono à noite".

Em resumo, o aço inoxidável é um material metálico seguro que pode entrar em contato com alimentos. Garrafas térmicas feitas de aço inoxidável de qualidade alimentar que atendem aos padrões nacionais, como o aço inoxidável 304, não representam uma ameaça à saúde. O aço inoxidável 316 de alta qualidade pode aumentar ainda mais a resistência à corrosão da garrafa térmica, mas se isso traz benefícios adicionais no uso prático é uma questão de opinião. No entanto, ainda é necessário ter cautela ao usar uma garrafa térmica para armazenar bebidas em alta temperatura, como leite e suco, por um longo período.

Após armazenar bebidas com ingredientes complexos em uma garrafa térmica, esta deve ser limpa imediatamente; utilize detergente neutro na limpeza.