Dyrektywa Rady

z dnia 31 marca 1982 r.

zmieniająca dyrektywę 73/405/EWG w sprawie zbliżenia ustawodawstw Państw Członkowskich odnoszących się do metod testowania biodegradacji anionowych substancji powierzchniowo czynnych

(82/243/EWG)

RADA WSPÓLNOT EUROPEJSKICH,

uwzględniając Traktat ustanawiający Europejską Wspólnotę Gospodarczą, w szczególności jego art. 100,

uwzględniając wniosek Komisji [1],

uwzględniając opinię Parlamentu Europejskiego [2],

uwzględniając opinię Komitetu Ekonomiczno-Społecznego [3],

a także mając na uwadze, co następuje:

dyrektywa Rady 73/405/EWG [4] musi zostać dostosowana, tak aby uwzględnić najnowsze osiągnięcia w nauce i technologii, i wymaga:

- uaktualnienia odniesień dotyczących metod wskazanych w art. 2,

- dodania do art. 2 dalszej metody pomiaru używanej w Zjednoczonym Królestwie,

- ulepszenia "procedury testu potwierdzającego" przewidzianej na wypadek sporu;

na mocy art. 4 dyrektywy Rady 73/404/EWG z dnia 22 listopada 1973 r. w sprawie zbliżenia ustawodawstw Państw Członkowskich odnoszących się do detergentów [5] odpowiednie tolerancje w pomiarach podatności na biodegradację powinny być określone w celu wzięcia pod uwagę zawodność metod testowania, których rezultatem może być decyzja odrzucenia z istotnymi konsekwencjami gospodarczymi; decyzja odrzucenia może zostać podjęta w momencie, gdy wyniki otrzymane za pomocą metody testowania określonej w art. 2 dyrektywy 73/405/EWG odkryją biodegradację mniejszą niż 80 %;

powstały niezgodności co do zakresu zastosowania dyrektywy 73/405/EWG i konieczne jest wyjaśnienie, że niniejsza dyrektywa ma zastosowanie wyłącznie do substancji powierzchniowo czynnych używanych w detergentach; konieczne jest również wyjaśnienie, że to właśnie poziom biodegradacji anionowych substancji powierzchniowo czynnych zawartych w detergencie, a nie poziom biodegradacji samych detergentów, do którego odnosi się art. 2;

konieczna zmiana i rozszerzenie Załącznika do dyrektywy 73/405/EWG będą wprowadzone zgodnie z procedurą przewidzianą w art. 3a niniejszej dyrektywy,

PRZYJMUJE NINIEJSZĄ DYREKTYWĘ:

Artykuł 1

W dyrektywie 73/405/EWG wprowadza się następujące zmiany:

1) W art. 1 dodaje się "obecnych w detergentach, takich jak określone w art. 1 dyrektywy 73/404/EWG".

2) Artykuły 2 i 3 otrzymują brzmienie:

"Artykuł 2

Zgodnie z przepisem art. 4 dyrektywy 73/404/EWG odnoszącej się do detergentów Państwa Członkowskie zakazują wprowadzania do obrotu i używania na ich obszarze detergentu, jeżeli biodegradacja anionowa substancji powierzchniowo czynnych, określona zgodnie z jedną z następujących metod, jest mniejsza niż 80 %:

- metoda OECD, opublikowana w sprawozdaniu technicznym OECD z dnia 11 czerwca 1976 r. w sprawie "zaproponowanej metody oceny biodegradacji substancji powierzchniowo czynnych używanych w detergentach syntetycznych".,

- metoda stosowana w Niemczech, ustanowiona przez "Verordnung überdieAbbaubarkeit anionischer und nichtionischer grenzflächenaktiver Stoffe in Wasch- und Reinigungsmitteln". z dnia 30 stycznia 1977 r., opublikowana w Bundesgesetzblatt, 1977 r., część I, str. 244, jak wymieniono w rozporządzeniu zmieniającym rozporządzenie z dnia 18 czerwca 1980 r., opublikowanym w Bundesgesetzblatt, 1980 r., część I, str. 706,

- metoda stosowana we Francji, zatwierdzona w dekrecie z dnia 28 grudnia 1977 r., opublikowana w Journal Officiel de la République française z dnia 18 stycznia 1978 r., str. 514 i 515 i norma eksperymentalna T 73-260 z czerwca 1981 r., opublikowana przez Association française de normalisation (AFNOR),

- metoda używana w Zjednoczonym Królestwie zwana "Porus Pot Test". i opisana w sprawozdaniu technicznym nr 70 (1978), Centrum Badań Wody.

Artykuł 3

Zgodnie z procedurą ustanowioną w art. 5 ust. 2 dyrektywy 73/404/EWG opinia laboratorium w sprawie anionowych substancji powierzchniowo czynnych jest oparta na metodzie porównawczej (procedura testu potwierdzającego), opisanej w Załączniku do niniejszej dyrektywy.".

3) Dodaje się artykuł w brzmieniu:

"Artykuł 3a

Zmiany niezbędne w celu dostosowania Załącznika do postępu technicznego przyjmuje się zgodnie z procedurą ustanowioną w art. 7b dyrektywy 73/404/EWG.".

4) Załącznik zastępuje się Załącznikiem do niniejszej dyrektywy.

Artykuł 2

Państwa Członkowskie wprowadzają w życie przepisy niezbędne do wprowadzenia w życie niniejszej dyrektywy w terminie 18 miesięcy po notyfikacji dyrektywy i niezwłocznie powiadamiają o tym Komisję.

Artykuł 3

Niniejsza dyrektywa skierowana jest do Państw Członkowskich.

Sporządzono w Brukseli, dnia 31 marca 1982 r.

W imieniu Rady

P. de Keersmaeker

Przewodniczący

[1] Dz.U. C 112 z 14.5.1981, str. 4.

[2] Dz.U. C 172 z 13.7.1981, str. 111.

[3] Dz.U. C 310 z 30.11.1981, str. 7.

[4] Dz.U. L 347 z 17.12.1973, str. 53.

[5] Dz.U. L 347 z 17.12.1973, str. 51.

--------------------------------------------------

ZAŁĄCZNIK

OCENA BIODEGRADACJI ANIONOWYCH SUBSTANCJI POWIERZCHNIOWO CZYNNYCH

Metoda porównawcza (test potwierdzający)

ROZDZIAŁ 1

1.1. Definicja

Aktywne anionowe substancje powierzchniowo czynne, w rozumieniu niniejszej dyrektywy, to aktywne substancje powierzchniowe, które po przejściu przez kationowe i anionowe wymieniacze jonowe są oddzielane przez częściową elucję i określane jako substancje aktywne błękitu metylenowego (MBAS), zgodnie z procedurą analityczną opisaną w rozdziale 3.

1.2. Aparatura niezbędna do pomiarów

Metoda pomiaru wykorzystuje małe urządzenie na osady czynne pokazane na rysunku 1, a bardziej szczegółowo na rysunku 2.

Sprzęt składa się ze zbiornika A, do magazynowania ścieków syntetycznych, pompy dozującej B, zbiornika napowietrzającego C, osadnika D, powietrznego podnośnika cieczy E do zwracania do obiegu aktywnego osadu i naczynia F do zbierania poddawanych odpowiedniemu procesowi ścieków.

Zbiorniki A i F muszą być wykonane ze szkła lub odpowiedniego przezroczystego tworzywa sztucznego i mieć pojemność co najmniej 24 litry. Pompa B musi zapewniać stały przepływ ścieków syntetycznych do zbiornika napowietrzającego; zbiornik ten podczas normalnej operacji zawiera 3 litry mieszanki płynów. Spiekana kostka napowietrzania G jest zawieszana w zbiorniku C w wierzchołku stożka. Ilość powietrza wdmuchiwanego przez napowietrzacz musi być mierzona przy użyciu przepływomierza H.

1.3. Ścieki syntetyczne

Do testu stosuje się ścieki syntetyczne.

Rozpuścić w każdym litrze wody wodociągowej:

160 mg peptonu,

110 mg ekstraktu z mięsa,

30 mg mocznika CO(NH2)2,

7 mg chlorku sodu (NaCl),

4 mg chlorku wapnia (CaCl2. 2H2O),

2 mg siarczanu magnezu (MgSO4. 7 H2O),

28 mg wodorofosforanu dipotasu (K2HPO4)

i 20 ± 2 mg MBAS

MBAS jest ekstrahowany z produktu przeznaczonego do testowania, poprzez metodę podaną w rozdziale 2. Ścieki syntetyczne są przygotowywane codziennie.

1.4. Przygotowanie próbek

1.4.1. Niepreparowane substancje powierzchniowo czynne są badane w postaci oryginalnej. Zawartość MBAS musi być wcześniej określona w celu przygotowania syntetycznych ścieków (ppkt 1.3).

1.4.2. Produkty przetworzone są analizowane pod kątem zawartości MBAS mydła. Należy przygotować ich wyciągi alkoholowe i oddzielić MBAS (patrz rozdział 2). Zawartość MBAS w wyciągu musi być znana w celu przygotowania syntetycznych ścieków.

1.5. Obsługiwanie sprzętu

Na wstępie należy napełnić zbiornik napowietrzający C i osadnik D ściekami syntetycznymi. Wysokość zbiornika D powinna być taka, aby objętość zawarta w zbiorniku napowietrzającym C wynosiła 3 litry.

Zaszczepianie przebiega poprzez wprowadzenie 3 ml wtórnych ścieków dobrej jakości, świeżo zebranych, z zakładu obróbki ścieków zajmującego się w szczególności ściekami domowymi. Ścieki należy przetrzymywać w tlenowych warunkach w okresie między zebraniem a zastosowaniem. Następnie należy uruchomić napowietrzacz G, powietrzny podnośnik cieczy E oraz urządzenie dawkujące B. Ścieki syntetyczne muszą przepływać przez zbiornik napowietrzający C z szybkością jednego litra na godzinę; zapewnia to średni czas retencji równy 3 godziny.

Szybkość napowietrzania powinna być taka, by zawartość zbiornika C utrzymywana była stale w zawiesinie, przy zawartości rozpuszczonego tlenu równej co najmniej 2 mg/l. Należy użyć właściwych metod zabezpieczających przed wytwarzaniem się piany. Substancje hamujące pienienie, które unieczynniają osad aktywny lub zawierają MBAS nie powinny być używane. Pompa powietrznego podnośnika E musi być tak ustawiona, aby osad czynny z osadnika przepływał w sposób nieprzerwany i regularny do zbiornika napowietrzającego C. Osad, który nagromadził się wokół szczytu zbiornika napowietrzającego C, na dnie osadnika D, lub w obwodzie łączącym, musi być ponownie wprowadzony do obiegu przynajmniej raz dziennie, przez wyczyszczenie szczotką lub inne odpowiednie metody. Kiedy osadu nie udaje się oddzielić, jego gęstość można zwiększyć przez dodanie porcji 2 ml 5-procentowego roztworu chlorku żelaza, powtarzane w razie potrzeby.

Ścieki z osadnika D trzymane są w zbiorniku F przez 24 godziny, po czym po dokładnym wymieszaniu pobierana jest próbka. Zbiornik F musi być dokładnie czyszczony.

1.6. Kontrola urządzeń pomiarowych

Zawartość MBAS (w mg/l) w ściekach syntetycznych jest określana bezpośrednio przed użyciem.

Zawartość MBAS (w mg/l) w ściekach zebranych przez 24 godziny w zbiorniku F powinna być ustalona analitycznie według tej samej metody, jak najszybciej po zakończeniu zbiórki; w innym razie próbki należy zabezpieczyć, najlepiej przez zamrożenie. Stężenie musi być określone z dokładnością do 0,1 mg MBAS/l.

W celu sprawdzenia wydajności procesu co najmniej dwa razy w tygodniu mierzy się stopień chemicznego zapotrzebowania tlenu (COD) lub też rozpuszczony węgiel organiczny (DOC), zawarty w szklanych włóknach przefiltrowanych ścieków, zgromadzonych w zbiorniku F i w przefiltrowanych ściekach syntetycznych w naczyniu A.

Redukcja COD lub DOC powinna spadać w sytuacji, kiedy uzyska się w miarę regularną dzienną biodegradację MBAS, tj. pod koniec okresu "docierania" przedstawionego na rysunku 3.

Zawartość suchej masy substancji zawieszonych ciał stałych w aktywnym osadzie, w zbiorniku napowietrzającym, powinna być określana dwa razy w tygodniu. Jeżeli przewyższa ona 2,5 g/l, nadmiar osadu czynnego musi zostać odrzucony.

Test jest wykonywany w pokojowej temperaturze; powinna być ona stała i utrzymywana w przedziale 292 a 297 K (19-24oC).

1.7. Obliczenie biodegradacji

Procentowa degradacja MBAS musi być obliczana codziennie na podstawie zawartości MBAS (mg/l) w ściekach syntetycznych i odpowiadających im ściekach nagromadzonych w zbiorniku F. Uzyskane w ten sposób liczby winny zostać przedstawione w postaci graficznej jak na rysunku 3.

Degradację MBAS należy obliczyć jako średnią arytmetyczną wyników otrzymanych w ciągu 21 dni od zakończenia okresu rozruchu, w czasie których degradacja była regularna a urządzenie działało bezawaryjnie. W żadnym przypadku okres rozruchu nie powinien przekroczyć sześciu tygodni.

Wartości dziennej degradacji są obliczane do 0,1 %, lecz ostateczny rezultat podany jest w przybliżeniu do najbliższej liczby całkowitej.

W niektórych przypadkach pozwala się na zredukowanie częstotliwości pobierania próbek, lecz należy zebrać co najmniej 14 wyników w ciągu 21 dni, które następują po okresie rozruchu. Wyniki te powinno się wykorzystać przy obliczaniu średniej.

ROZDZIAŁ 2

WSTĘPNA OBRÓBKA PRODUKTÓW PRZED TESTOWANIEM

2.1. Uwagi wstępne

2.1.1. Obróbka próbek

Obróbka aktywnych anionowych substancji powierzchniowo czynnych i gotowe detergenty, wcześniejsza od oznaczania biodegradacji, w teście potwierdzającym to:

Produkty | Obróbka |

Anionowe substancje powierzchniowo czynne | Brak |

Gotowe detergenty | Ekstrakcja alkoholowa prowadzona przez rozdzielanie anionowych substancji powierzchniowo czynnych metodą wymiany jonowej |

Celem ekstrakcji alkoholowej jest wyeliminowanie nierozpuszczalnych i nieorganicznych składników produktu handlowego, które w pewnych okolicznościach mogą zafałszować test biodegradacji.

2.1.2. Procedura wymiany jonowej

Wyizolowanie i oddzielenie aktywnych anionowych substancji powierzchniowo czynnych od mydeł, niejonowych i kationowych substancji powierzchniowo czynnych jest wymagane dla poprawnego przeprowadzenia testów biodegradacji.

Jest to osiągane przez technikę wymiany jonowej, przy użyciu makroporowatej żywicy jono-wymiennej i odpowiednich eluentów, w celu częściowej elucji. Jednakże mydło anionowe i niejonowe substancje powierzchniowo czynne mogą być oddzielone w jednej procedurze.

2.1.3. Kontrola analityczna

Po homogenizacji stężenie anionowych substancji powierzchniowo czynnych w syntetycznym detergencie jest określane zgodnie z analityczną procedurą MBAS. Zawartość mydeł jest oznaczana odpowiednią metodą analityczną. Analiza produktów jest konieczna do obliczenia ilości wymaganych do przygotowania składników do testu biodegradacji.

Ilościowa ekstrakcja nie jest konieczna; jednakże co najmniej 80 % anionowych substancji powierzchniowo czynnych powinno być ekstrahowanych. Zazwyczaj uzyskiwanych jest 90 % lub więcej.

2.2. Reguła

Z homogenicznej próbki (proszek, sucha pasta i suche ciecze) uzyskuje się wyciąg etanolu, który zawiera substancje powierzchniowo czynne, mydła i inne rozpuszczalne w alkoholu składniki próbki syntetycznego detergentu.

Wyciąg etanolu jest odparowywany do sucha, rozpuszczany w mieszaninie wody i izopropanolu, a uzyskany roztwór przechodzi przez mieszaninę silnie kwasowych kationowych wymieniaczy i makroporowatych anionowych wymieniaczy, podgrzaną do 323 K (50 °C). Taka temperatura jest konieczna do zapobieżenia wytrącaniu się tłuszczowych kwasów, które mogą być obecne w kwasowym środowisku.

Niejonowe substancje powierzchniowo czynne pozostają w ściekach.

Mydła kwasów tłuszczowych są odseparowane poprzez elucję z etanolem, zawierającym CO2. Anionowe substancje powierzchniowo czynne są uzyskiwane jako sole amonowe poprzez elucję z wodnym izopropanolowym roztworem wodorowęglanu amonu. Tych soli amonowych używa się w celu przeprowadzenia testów na degradację.

Kationowe substancje powierzchniowo czynne mogą zafałszować wynik testu biodegradacji i procedurę analityczną, są eliminowane poprzez kationowy wymieniacz umieszczony powyżej anionowego wymieniacza.

2.3. Chemikalia i aparatura

2.3.1. Dejonizowana woda

2.3.2. Etanol, 95 % (v/v) C2H5OH

(dopuszczalny denaturat: metyloetyloketon lub metanol)

2.3.3. Mieszanina izopropanolu i wody (50/50 v/v):

50 części objętościowych izopropanolu (CH3CHOH. CH3) i

50 części objętościowych wody (ppkt 2.3.1)

2.3.4. Roztwór ditlenku węgla w etanolu (około 0,1 % CO2): używając odpowiedniej dosyłowej rurki z wbudowanym spiekiem, należy przepuszczać ditlenek węgla (CO2) poprzez etanol (ppkt 2.3.2) przez 10 minut. Należy używać tylko świeżych roztworów.

2.3.5. Roztwór wodorowęglanu amonu (60/40 v/v): 0,3 mola NH4NCO3 w 1000 ml mieszaniny izopropanolu i wody, składającej się z 60 części objętościowych izopropanolu i 40 części objętościowych wody (ppkt 2.3.1)

2.3.6. Wymieniacz kationowy (KAT), silnie kwasowy, odporny na alkohol (50-100 mesh)

2.3.7. Wymieniacz anionowy (AAT), makroporowaty, Merck Lewatit MP 7080 (70-150 mesh) lub równoważny

2.3.8. Kwas chlorowodorowy, 10 % HCl (w/w)

2.3.9. Kolba 2000 ml o okrągłym dnie, ze szklaną zatyczką i chłodnicą zwrotną

2.3.10. Filtr ciśnieniowy o średnicy 90 mm (podgrzewalny) dla bibuły filtracyjnej

2.3.11. Kolba filtracyjna 2000 ml

2.3.12. Kolumny wymieniaczy z ogrzewaną osłoną i kranem: wewnętrzna rura o średnicy 60 mm i wysokości 450 mm (rysunek 4)

2.3.13. Łaźnia wodna

2.3.14. Suszarka próżniowa

2.3.15. Termostat

2.3.16. Obrotowy aparat wyparny

2.4. Przygotowanie ekstraktu i oddzielenie anionowych substancji czynnych

2.4.1. Przygotowanie ekstraktu

Ilość substancji powierzchniowo czynnych, koniecznych do przeprowadzenia testów biodegradacji, wynosi ok. 50 g MBAS.

Zazwyczaj ilość produktu przeznaczonego do procesu ekstrakcji nie przekracza 1000 g, ale może być konieczna do procesu ekstrakcji dalszych ilości próbki. Z przyczyn praktycznych ilość użytego produktu powinna w większości wypadków być ograniczona do 5000 g w przygotowywaniu ekstraktów do testu biodegradacji.

Doświadczenie wykazało, że istnieją zalety użycia wielu małych ekstraktów zamiast jednego dużego. Wymieniacz określonych ilości jonów jest zaprojektowany dla objętości roboczej 600-700 moli substancji powierzchniowo czynnych i mydeł.

2.4.2. Izolacja składników rozpuszczalnych w alkoholu

Należy dodać 250 g syntetycznego detergentu przeznaczonego do analizy 1250 ml etanolu, podgrzać mieszaninę do temperatury wrzenia i skraplać przez godzinę mieszając. Przepuścić alkoholowy roztwór przez gruboporowaty filtr ssący, podgrzany do 323 K (50 °C) i natychmiast przefiltrować. Należy umyć kolbę i filtr ssący, objętością 200 ml gorącego alkoholu. Należy zebrać przesącz i popłuczyny w kolbie filtrującej.

W przypadku past i produktów ciekłych przeznaczonych do analizy należy się upewnić, że w próbce znajduje się nie więcej niż 55 g anionowych substancji powierzchniowo czynnych i 35 g mydła. Odparować zważoną próbkę do sucha. Należy rozpuścić pozostałość w 2000 ml etanolu i postępować wg powyższych wskazówek.

W przypadku proszków o małej gęstości pozornej (< 300 g/l) zalecane jest zwiększenie współczynnika etanolu w stosunku 20:1.

Odparować przesącz etanolowy do sucha, najlepiej za pomocą obrotowego aparatu wyparnego. Powtórzyć operację, jeżeli duża ilość ekstraktu jest wymagana. Należy rozpuścić pozostałość w 5000 ml mieszaniny izopropanolu i wody.

2.4.3. Przygotowanie kolumn jonowymiennych

Kolumna kationowymienna

Należy umieścić 600 ml żywicy wymieniacza kationowego (ppkt 2.3.6) w zlewce na 3000 ml i przykryć, dodając 2000 ml kwasu chlorowodorowego (ppkt 2.3.8). Następnie pozostawiamy na co najmniej 2 godziny, od czasu do czasu mieszając. Zlewamy kwas i przenosimy żywicę do kolumny (ppkt 2.3.12) poprzez dejonizację wody. Kolumna powinna zawierać zatyczkę z waty szklanej. Należy umyć kolumnę za pomocą zdejonizowanej wody z prędkością 10-30 ml/min, aż do momentu, kiedy eluent nie zawiera chlorku. Wypieramy wodę z 2000 ml mieszaniny izopropanolu i wody (ppkt 2.3.3) z prędkością 10-30 ml/min. Kolumna wymieniacza jest teraz gotowa do działania.

Kolumna anionowymienna

Należy umieścić 600 ml żywicy wymieniacza anionowego (ppkt 2.3.7) w zlewce 3000 ml i przykryć, dodając 2000 ml zdejonizowanej wody. Pozostawiamy żywicę na co najmniej 2 godziny do spęcznienia. Przenosimy żywicę do kolumny za pomocą zdejonizowanej wody. Kolumna powinna zwierać zatyczkę z waty szklanej.

Należy umyć kolumnę za pomocą 0,3 M roztworu wodorowęglanu amonu (ppkt 2.3.5), aż do momentu uwolnienia się chlorku. Wymaga to około 5000 ml roztworu. Myjemy ponownie za pomocą 2000 ml zdejonizowanej wody. Wypieramy wodę z 2000 ml mieszaniny izopropanolu i wody (ppkt 2.3.3) z prędkością 10-30 ml/min. Kolumna wymieniacza jest teraz w postaci zasadowej i jest gotowa do działania.

2.4.4. Procedura wymiany jonów

Należy połączyć kolumnę wymieniacza w taki sposób, aby kolumna wymieniacza kationowego była umieszczona na górze kolumny wymieniacza anionowego. Podgrzewamy kolumny wymieniaczy do 323 K (50 °C), używając sterownika termostatu. Podgrzewamy 5000 ml roztworu uzyskanego w ppkt 2.4.2 do 333 K (60 °C) i przepuszczamy roztwór przez połączenie wymieniaczy z prędkością 20 ml/min. Należy umyć kolumny za pomocą gorącej mieszaniny izopropanolu i wody (ppkt 2.3.3).

W celu uzyskania aktywnych anionowych substancji powierzchniowo czynnych (MBAS), należy odłączyć kolumnę KAT. Używając 5000 ml roztworu alkoholu etylowego i CO2 (323 K; 50 °C) (ppkt 2.3.4), powodujemy wyciek mydeł kwasów tłuszczowych z kolumny KAT. Odrzucamy eluent.

Następnie opróżniamy MBAS z kolumny AAT za pomocą roztworu wodorowęglanu amonu (ppkt 2.3.5). Odparowujemy pozostałości do sucha w łaźni parowej lub w obrotowym aparacie wyparnym. Pozostałość zawiera MBAS (jako sól amonową) i może zawierać anionowe substancje nieczynne powierzchniowo, które nie wpływają szkodliwie na test biodegradacji. Należy dodać zdejonizowaną wodę do pozostałości, aż zostanie uzyskana określona objętość i należy określić zawartość MBAS w podwielokrotności, jak w rozdziale 3. Roztwór używany jest jako roztwór mianowany, anionowych detergentów syntetycznych, do testu biodegradacji. Roztwór powinien być przetrzymywany w temperaturze poniżej 278 K (5 °C).

2.4.5. Regeneracja żywic wymieniaczy jonowych

Wymieniacz kationowy należy wyrzucić po użyciu.

Żywica wymieniacza anionowego jest regenerowana poprzez przepuszczanie w dół kolumny dodatkowej ilości roztworu wodorowęglanu amonu (ppkt 2.3.5) z prędkością przepływu około 10 ml/min, aż do momentu, kiedy eluent jest pozbawiony anionowych substancji powierzchniowo czynnych (test z błękitem metylenowym). Następnie należy przepuścić 2000 ml mieszaniny izopropanolu i wody (ppkt 2.3.3) w dół anionowego wymieniacza, w celu jego umycia. Anionowy wymieniacz jest gotowy do użycia.

ROZDZIAŁ 3

OCENA ANIONOWYCH AKTYWNYCH SUBSTANCJI POWIERZCHNIOWO CZYNNYCH W TEŚCIE BIODEGRADACJI

3.1. Reguła

Metoda opiera się na tym, iż kationy barwnika błękitu metylenowego tworzą niebieskie sole z anionowymi substancjami powierzchniowo czynnymi, które ekstrahuje się chloroformem. W celu eliminacji zakłóceń ekstrakt w pierwszej fazie poddawany jest działaniu roztworem alkalicznym, a następnie ekstrakt jest wytrząsany z kwasowym roztworem błękitu metylenowego. Absorpcja oddzielonej fazy organicznej mierzona jest fotometrycznie przy długości fali maksymalnej absorpcji 650 nm.

3.2. Odczynniki i aparatura

3.2.1. Roztwór buforowy pH 10:

należy rozpuścić wodorowęglan sodu (NaHCO3) AR i 27 g bezwodnego węglanu sodu (Na2CO3) AR w zdejonizowanej wodzie i rozcieńczyć w 1000 ml.

3.2.2. Roztwór obojętny błękitu metylenowego:

należy rozpuścić 0,35 g błękitu metylenowego (AR) w zdejonizowanej wodzie i rozcieńczyć w 1000 ml. Należy przygotować roztwór co najmniej 24 godziny przed użyciem. Absorpcja fazy czystego chloroformu mierzona w stosunku do chloroformu nie może przekroczyć 0,015 na 1 cm grubości warstwy przy 650 nm.

3.2.3. Kwasowy roztwór błękitu metylenowego:

należy rozpuścić 0,35 g błękitu metylenowego (AR) w 500 ml zdejonizowanej wody i mieszać z 6,5 ml H2SO4 (d = 1,84 g/ml). Rozcieńczyć w 1000 ml zdejonizowanej wody. Należy przygotować roztwór co najmniej 24 godziny przed użyciem. Absorpcja fazy czystego chloroformu, mierzona w stosunku do chloroformu, nie może przekroczyć 0,015 na 1 cm grubości warstwy przy 650 nm.

3.2.4. Chloroform (trichlorometan) (AR) świeżo destylowany

3.2.5. Ester metylowy kwasu dodecylobenzenosulfonowego

3.2.6. Etanolowy roztwór wodorotlenku potasu, KOH 0,1 M

3.2.7. Czysty alkohol etylowy, C2H5OH

3.2.8. Kwas siarkowy, H2SO4 0,5 M

3.2.9. Roztwór fenoloftaleiny:

należy rozpuścić 1 g fenoloftaleiny w 50 ml etanolu i dodać 50 ml zdejonizowanej wody, stale mieszając. Odfiltrować jakikolwiek wytrącony osad.

3.2.10. Metanolowy roztwór kwasu chlorowodorowego: 250 ml kwasu chlorowodorowego AR i 750 ml metanolu

3.2.11. Rozdzielacz, 250 ml

3.2.12. Kolba miarowa szklana, 50 ml

3.2.13. Kolba miarowa szklana, 500 ml

3.2.14. Kolba miarowa szklana, 1000 ml

3.2.15. Kolba okrągłodenna, ze szklaną zatyczką i chłodnicą zwrotną, 250 ml; granulki ułatwiające wrzenie

3.2.16. Pehametr

3.2.17. Fotometr do dokonywania pomiarów przy 650 nm, z naczynkami 1-5 cm

3.2.18. Jakościowa bibuła filtracyjna

3.3. Procedura

Próbki do analizy nie mogą być pobierane przez warstwę piany.

Po dokładnym umyciu wodą sprzęt użyty do analizy musi być dokładnie przepłukany metanolowym roztworem kwasu chlorowodorowego (ppkt 3.2.10), a następnie zdejonizowaną wodą.

Przefiltrować strumienie zaktywowanego osadu wchodzącego i wychodzącego, by mógł być niezwłocznie poddany próbkowaniu. Należy odrzucić pierwsze 100 ml pozostałości.

Należy umieścić odmierzoną objętość próbki, jeżeli konieczne, zneutralizowanej, w rozdzielaczu 250 ml (ppkt 3.2.11). Objętość próbki powinna zawierać 20-150 μg MBAS. Przy małej zawartości MBAS można użyć do 100 ml próbki. Kiedy używamy mniej niż 100 ml, rozcieńczamy do 100 ml za pomocą zdejonizowanej wody. Należy dodać do próbki 10 ml mieszaniny buforowej (ppkt 3.2.1), 5 ml obojętnego roztworu błękitu metylenowego (ppkt 3.2.2) i 15 ml chloroformu. Potrząsamy mieszaniną równomiernie i ostrożnie przez minutę. Po oddzieleniu faz przenieść oddzieloną chloroformową warstwę do drugiego rozdzielacza, zawierającego 110 ml zdejonizowanej wody i 5 ml kwasowego roztworu błękitu metylenowego (ppkt 3.2.3). Wstrząsać mieszaninę przez minutę. Przenieść chloroformową warstwę przez bawełniany filtr wcześniej odpowiednio umyty i nawilżony za pomocą chloroformu do szklanej kolby miarowej (ppkt 3.2.12).

Należy ekstrahować roztwory alkaliczne i kwasowe trzykrotnie, używając 10 ml chloroformu w drugiej i trzeciej ekstrakcji. Należy przefiltrować połączone ekstrakty chloroformu przez ten sam bawełniany filtr i rozcieńczyć, do oznaczenia na kolbie 50 ml (ppkt 3.2.12), z chloroformem użytym do ponownego umycia bawełny. Należy zmierzyć absorpcję roztworu chloroformu za pomocą fotometru przy 650 nm, w naczynkach 1-5 cm w stosunku do chloroformu. Przeprowadzić ślepą próbę poprzez całą procedurę.

3.4. Krzywa odwzorowania

Należy przygotować roztwór wzorcowy ze standardowej substancji estru metylowego kwasu dodecylobenzenosulfonowego (typu tetrapropylenowego o masie cząsteczkowej 340) po zmydleniu do soli potasowej. MBAS jest obliczane jako dodecylobenzenosulfonian sodu (o masie cząsteczkowej 348).

Z pomiarowej pipety należy odważyć od 400 do 450 mg estru metylowego kwasu dodecylobenzenosulfonowego (ppkt 3.2.5) z dokładnością do 0,1 mg w kolbie okrągłodennej i dodać 50 ml roztworu etanolowego wodorotlenku potasu (ppkt 3.2.6) i trochę granulek ułatwiających wrzenie. Po zamontowaniu chłodnicy zwrotnej należy go gotować przez godzinę. Po ochłodzeniu należy umyć chłodnicę i połączenie o szklanej podstawie za pomocą 30 ml etanolu, następnie dodać te popłuczyny do zawartości kolby. Miareczkujemy roztwór za pomocą kwasu siarkowego według fenoloftaleiny, aż stanie się bezbarwny. Przenosimy roztwór do szklanej kolby mierniczej o objętości (ppkt 3.2.14) i rozcieńczamy do kreski, za pomocą zdejonizowanej wody i wymieszać.

Część roztworu podstawowego substancji powierzchniowo czynnych jest następnie rozcieńczana. Odlać 25 ml, przenieść do szklanej kolby miarowej na 500 ml (ppkt 3.2.13) i rozcieńczyć do kreski, za pomocą zdejonizowanej wody i wymieszać.

Roztwór mianowany zawiera

mg MBAS na ml

mg MBAS ml, gdzie E jest wagą próbki w mg.

W celu ustalenia krzywej odwzorowania odsączamy 1, 2, 4, 6, 8 ml każdego roztworu mianowanego i rozcieńczamy każdy do 100 ml za pomocą zdejonizowanej wody. Następnie postępować, jak ustalono w pozycji 3.3, włączając ślepą próbę.

3.5. Obliczanie wyników

Sumę anionowych substancji powierzchniowo czynnych w próbce odczytuje się z krzywej odwzorowania (ppkt 3.4). Zawartość MBAS w próbce jest podana w:

= MBAS mg / l

gdzie V = ml jest objętością użytej próbki.

Wyrazić wyniki jako dodecylobenzenosulfonian sodu (masa cząsteczkowa 348)

3.6. Sposób prezentowania wyników

Należy przedstawić wyniki jako MBAS w mg/l z dokładnością do 0,1.

+++++ TIFF +++++

A. Zbiornik na ścieki syntetyczne

B. Urządzenie dozujące

C. Zbiornik napowietrzający (obj. 3 litry)

D. Osadnik

E. Powietrzny podnośnik cieczy

F. Kolektor

G. Aparat do napowietrzania z ceramiki spiekanej

H. Miernik przepływu powietrza

+++++ TIFF +++++

+++++ TIFF +++++

Obliczanie biodegradacji — Test potwierdzający

+++++ TIFF +++++

Kolumna z osłoną grzejną ciepła

--------------------------------------------------