Smernica Komisie 92/69/EHS z 31. júla 1992, ktorou sa po sedemnástykrát prispôsobuje technickému pokroku smernica Rady 67/548/EHS o aproximácii zákonov, iných právnych predpisov a správnych opatrení týkajúcich sa klasifikácie, balenia a označovania nebezpečných látok



Úradný vestník L 383 , 29/12/1992 S. 0113 - 0115

Fínske špeciálne vydanie: Kapitola 6 Zväzok 6 S. 0003

Švédske špeciálne vydanie: Kapitola 6 Zväzok 6 S. 0003

CS.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

ET.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

HU.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

LT.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

LV.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

MT.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

PL.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

SK.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

SL.ES Kapitola 13 Zväzok 011 S. 256 - 492

L 383A 29/12/1992 P. 0001 - 0235



Smernica Komisie 92/69/EHS z 31. júla 1992, ktorou sa po sedemnástykrát prispôsobuje technickému pokroku smernica Rady 67/548/EHS o aproximácii zákonov, iných právnych predpisov a správnych opatrení týkajúcich sa klasifikácie, balenia a označovania nebezpečných látok KOMISIA EURÓPSKYCH SPOLOČENSTIEV, so zreteľom na Zmluvu o založení Európskeho hospodárskeho spoločenstva, so zreteľom na smernicu Rady 67/548/EHS z 27. júna 1967 o aproximácii zákonov, iných právnych predpisov a správnych opatrení týkajúcich sa klasifikácie, balenia a označovania nebezpečných látok [1], naposledy zmenenú a doplnenú smernicou 92/32/EHS [2], najmä na jej články 28 a 29, keďže článok 3 ods. 1 smernice 67/548/EHS a článok 3 smernice Rady 88/379/EHS zo 7. júna 1988 o aproximácii zákonov, iných právnych predpisov a správnych opatrení, ktoré sa týkajú klasifikácie, balenia a označovania nebezpečných látok [3], naposledy zmenenej a doplnenej smernicou Komisie 90/492/EHS [4], ustanovuje, že fyzikálno-chemické vlastnosti, toxicita a ekotoxicita látok a prípravkov sa určujú podľa metód špecifikovaných v prílohe V k smernici 67/548/EHS; keďže znenie prílohy V k smernici 67/548/EHS je súčasne uverejnené v dvoch častiach, ktorými sú príloha k smernici Komisie 84/449/EHS [5] a príloha k smernici Komisie 88/302/EHS [6]; keďže je potrebné v záujme zohľadnenia technického pokroku prekontrolovať skúšobné metódy, ktoré sa nachádzajú v prílohe k smernici Komisie 84/449/EHS; keďže je tiež potrebné v záujme zohľadnenia technického pokroku prekontrolovať skúšobnú metódu pre test utlmenia rias, ktorá sa v súčasnosti nachádza v prílohe k smernici Komisie 88/302/EHS, a pri tejto príležitosti presunúť túto skúšobnú metódu do prílohy k smernici 84/449/EHS; keďže je vhodné znížiť na minimum počet zvierat používaných na experimentálne účely v súlade so smernicou Rady 86/609/EHS o aproximácii zákonov, iných právnych predpisov a správnych opatrení členských štátov s ohľadom na ochranu zvierat používaných na experimentálne účely [7]; keďže ustanovenia tejto smernice sú v súlade so stanoviskom Výboru na prispôsobovanie smerníc technickému pokroku pri odstraňovaní technických prekážok obchodu s nebezpečnými látkami a prípravkami, PRIJALA TÚTO SMERNICU: Článok 1 Príloha k smernici 84/449/EHS sa týmto nahrádza prílohou k súčasnej smernici. Článok 2 Metóda pre test utlmenia rias, opísaná v prílohe k smernici 88/302/EHS, sa týmto zrušuje. Článok 3 Členské štáty uvedú do účinnosti zákony, iné právne predpisy a správne opatrenia potrebné na dosiahnutie súladu s touto smernicou najneskôr do 30. októbra 1993. Členské štáty o tom bezodkladne informujú Komisiu. Členské štáty uvedú priamo v prijatých ustanoveniach alebo pri ich úradnom uverejnení odkaz na túto smernicu. Podrobnosti o odkaze upravia členské štáty. Článok 4 Táto smernica je adresovaná členským štátom. V Bruseli 31. júla 1992 Za Komisiu Karel van miert člen Komisie [1] Ú. v. ES 196, 16.8.1967, s. 1. [2] Ú. v. ES L 154, 5.6.1992, s. 1. [3] Ú. v. ES L 187, 16.7.1988, s. 14. [4] Ú. v. ES L 275, 5.10.1990, s. 35. [5] Ú. v. ES L 251, 19.9.1984, s. 1. [6] Ú. v. ES L 133, 30.5.1988, s. 1, a Ú. v. ES L 136, 2.6.1988, s. 20. [7] Ú. v. ES L 358, 18.12.1986, s. 1. -------------------------------------------------- KOMISIA Príloha k smernici Komisie 92/69/EHS z 31. júla 1992, ktorou sa po sedemnástykrát prispôsobuje technickému pokroku smernica Rady 67/548/EHS o aproximácii zákonov, iných právnych predpisov a správnych opatrení týkajúcich sa klasifikácie, balenia a označovania nebezpečných látok [1]1) ÚVOD ČASŤ A: | METÓDY NA STANOVENIE FYZIKÁLNO-CHEMICKÝCH VLASTNOSTÍ… | 5 | A.1. | Teplota topenia/tuhnutia … | 5 | A.2. | Teplota varu … | 15 | A.3. | Relatívna hustota … | 21 | A.4. | Tlak pary … | 26 | A.5. | Povrchové napätie … | 47 | A.6. | Rozpustnosť vo vode … | 54 | A.8. | Rozdeľovací koeficient … | 63 | A.9. | Teplota vzplanutia … | 74 | A.10. | Horľavosť (tuhé látky) … | 76 | A.11. | Horľavosť (plyny) … | 79 | A.12. | Horľavosť (kontakt s vodou) … | 81 | A.13. | Samozápalné vlastnosti tuhých látok a kvapalín … | 85 | A.14. | Výbušné vlastnosti … | 87 | A.15. | Teplota samovznietenia (kvapaliny a plyny) … | 98 | A.16. | Relatívna teplota samovznietenia pre tuhé látky … | 99 | A.17. | Oxidačné vlastnosti (tuhé látky) … | 102 | ČASŤ B: | METÓDY NA STANOVENIE TOXIKOLOGICKÝCH VLASTNOSTÍ | 111 | Všeobecný úvod … | 107 | B.1. | Akútna toxicita (orálna) … | 110 | B.1(bis) | Akútna toxicita (orálna) metóda fixnej dávky … | 113 | B.2. | Akútna toxicita (inhalačná) … | 117 | B.3. | Akútna toxicita (dermálna) … | 121 | B.4. | Akútna toxicita (kožná dráždivosť) … | 124 | B.5. | Akútna toxicita (očná dráždivosť) … | 127 | B.6. | Senzibilizácia pokožky … | 131 | B.7. | Toxicita po 28-dňovej opakovanej dávke (orálna) … | 136 | B.8. | Toxicita po 28-dňovej opakovanej dávke (inhalačná) … | 140 | B.9. | Toxicita po 28-dňovej opakovanej dávke (dermálna) … | 144 | B.10. | Mutagenita (in vitro cytogenetický test na cicavcoch) … | 148 | B.11. | Mutagenita (in vivo cytogenetický test kostnej drene cicavcov, chromozómová analýza) … | 151 | B.12. | Mutagenita (test jadierok) … | 154 | B.13. | Mutagenita (Escherichia coli – skúška reverznej mutácie) … | 157 | B.14. | Mutagenita (Salmonella typhimurium– skúška reverznej mutácie) … | 160 | ČASŤ C: | METÓDA NA STANOVENIE EKOTOXICITY | 163 | C.1. | Akútna toxicita na rybách … | 163 | C.2. | Akútna toxicita na dafniách … | 172 | C.3. | Test inhibície rastu rias … | 179 | C.4. | Biodegradácia: stanovenie "ľahkej" biodegradovateľnosti … | 187 | | C.4-A: Úbytok rozpusteného organického uhlíka (DOC DIE AWAY) … | 194 | | C.4-B: Modifikovaný skríningový test podľa OECD … | 197 | | C.4-C: Vývoj oxidu uhličitého (CO2) … | 202 | | C.4-D: Manometrická respirometria … | 207 | | C.4-E: Test uzavretej fľaše … | 211 | | C.4-F: MITI (Ministerstvo medzinárodného obchodu a priemyslu – Japonsko) … | 216 | | Prílohy … | 221 | C.5. | Degradácia: biochemická spotreba kyslíka … | 226 | C.6. | Degradácia: chemická spotreba kyslíka … | 227 | C.7. | Degradácia: abiotická degradácia: hydrolýza ako funkcia pH … | 229 | ÚVOD V tejto prílohe sú opísané skúšobné metódy stanovenia fyzikálnochemických, toxikologických a ekotoxikologických vlastností uvedených v prílohách VII a VIII k smernici 79/831/EHS. Vychádzajú z metód uznaných a odporučených príslušnými medzinárodnými subjektmi (obzvlášť OECD). Keď takéto metódy neboli k dispozícii, boli prevzaté vnútroštátne normy alebo metódy, pri ktorých došlo medzi vedcami k dohode. Testy by sa mali vo všeobecnosti vykonávať s látkami definovanými v smernici. Pozornosť treba venovať možnému vplyvu nečistôt na výsledky testov. Ak metódy uvedené v tejto prílohe nie sú vhodné na skúmanie určitej vlastnosti, musí oznamovateľ zdôvodniť použitie alternatívnej metódy. Testy a štúdie na zvieratách sa musia vykonávať v súlade s vnútroštátnymi predpismi a musia byť pri nich zohľadnené humánne princípy a medzinárodný vývoj v oblasti ochrany zvierat. Z rovnocenných skúšobných metód sa zvolí metóda vyžadujúca najmenší počet zvierat. ČASŤ A: METÓDY NA STANOVENIE FYZIKÁLNO-CHEMICKÝCH VLASTNOSTÍ A.1. TEPLOTA TOPENIA A TUHNUTIA 1. METÓDA Opísané metódy sú upravené smernicou na vykonávanie OECD testov (1). Základné princípy sú uvedené v odkazoch (2) a (3). 1.1. ÚVOD Na stanovenie teploty topenia látok je potrebné použiť opísané metódy, prístroje a zariadenia, a to bez akýchkoľvek obmedzení týkajúcich sa stupňa ich čistoty. Výber metódy závisí od charakteru látky určenej na testovanie. Z toho dôvodu limitujúce faktory budú závisieť od toho, či príslušná látka môže byť rozomletá na prášok ľahko, ťažko alebo vôbec nie. Pre niektoré látky je vhodnejšie stanovenie teploty tuhnutia, a preto boli do tejto metódy zahrnuté aj normy pre toto stanovenie. V prípadoch, kde kvôli zvláštnym vlastnostiam látky nie je možné bez problémov merať žiadny z horeuvedených parametrov, môže byť vhodné stanovenie teploty kvapalného skupenstva, resp. teploty tuhnutia olejov. 1.2. POJMY A JEDNOTKY Teplota topenia je definovaná ako teplota, pri ktorej sa zmena z tuhého do kvapalného skupenstva prejavuje pri atmosférickom tlaku, a táto teplota ideálne zodpovedá teplote tuhnutia. Keďže fázová zmena mnohých látok sa uskutočňuje v určitom tepelnom rozmedzí, často sa opisuje ako rozmedzie topenia. Prepočítavanie jednotiek (K na °C) t = T - 273,15 t: teplota v stupňoch Celzia, stupne Celzia (°C) T: termodynamická teplota, kelvin (K) 1.3. REFERENČNÉ LÁTKY Referenčné látky nemusia byť použité vo všetkých prípadoch, ak sa skúma nová látka alebo nová látka obsiahnutá v prípravku. V prvom rade by mali slúžiť na občasnú kontrolu účinnosti metódy, jej správnej realizácie a na umožnenie porovnania s výsledkami dosiahnutými pri použití iných metód. Niektoré kalibračné látky sú uvedené v odkazoch (4). 1.4. PRINCÍP SKÚŠOBNEJ METÓDY Stanoví sa teplota (teplotné rozmedzie) fázovej zmeny z tuhého do kvapalného skupenstva alebo z kvapalného do tuhého skupenstva. Prakticky sa počas zohrievania, resp. ochladzovania vzorky testovanej látky pri atmosférickom tlaku stanovujú teploty počiatočného štádia topenia, resp. tuhnutia, a konečného štádia topenia, resp. tuhnutia. Opísaných je päť metód, menovite kapilárna metóda, metódy tepelných blokov, stanovenia teploty tuhnutia, metódy termickej analýzy a stanovenie teploty kvapalného skupenstva, resp. teploty tuhnutia (metóda vyvinutá pre ropné oleje). V určitých prípadoch môže byť vhodné merať namiesto teploty topenia teplotu tuhnutia. 1.4.1. Kapilárna metóda 1.4.1.1. Zariadenia na stanovenie teploty topenia s kvapalinovým kúpeľom Malé množstvo jemne rozomletej látky sa vloží do kapilárnej rúrky a tesne sa natlačí. Rúrka sa zohrieva spolu s teplomerom a v priebehu vlastného topenia sa nárast teploty adjustuje na menej ako 1 K/min. Stanovuje sa počiatočná a konečná teplota topenia. 1.4.1.2. Zariadenia na stanovenie teploty topenia s kovovým blokom Postupuje sa tak, ako je to opísané v odseku 1.4.1.1, avšak s výnimkou, že kapilárna rúrka a teplomer sú umiestnené do zahrievaného kovového bloku, pričom celý proces a hodnoty na teplomere možno sledovať otvormi v bloku. 1.4.1.3. Fotočlánková detekcia Vzorka v kapilárnej rúrke sa zahrieva automaticky v kovovom valci. Dierou vo valci sa cez sledovanú látku namieri svetelný lúč na presne kalibrovaný fotoelektrický článok. Optické vlastnosti väčšiny látok sa počas topenia menia tak, že látka sa z nepriehľadnej mení na priehľadnú. Intenzita svetla dopadajúceho na fotoelektrický článok sa tak zvýši a vyšle stop signál k digitálnemu indikátoru, ktorý odčíta teplotu z platinového odporového teplomeru, ktorý je umiestnený vo vyhrievacej komore. Táto metóda nie je vhodná pre niektoré intenzívne sfarbené látky. 1.4.2. Tepelné bloky 1.4.2.1. Koflerov tepelný blok Koflerov tepelný blok pozostáva z dvoch kusov kovu s rozdielnou tepelnou vodivosťou a s elektrickým ohrievaním, pričom samotný blok je zhotovený tak, aby teplotný gradient bol takmer lineárny po celej jeho dĺžke. Teplota Koflerovho tepelného bloku sa môže meniť v rozmedzí od 283 do 573 K. Tepelný blok je vybavený zvláštnym zariadením na čítanie teploty, ktoré je opatrené posuvným bežcom s ručičkou a tabuľkou zostavenou pre konkrétny typ žeraviacej tyče. Pre stanovenie teploty topenia sa testovaná látka v tenkej vrstve nanesie na tepelný blok. V priebehu niekoľkých sekúnd sa vytvorí zreteľná deliaca čiara medzi kvapalnou a tuhou fázou. Teplota na deliacej čiare sa odčíta nastavením ručičky do takej polohy, aby spočívala priamo na čiare. 1.4.2.2. Mikroskop na sledovanie taveniny Na stanovenie teploty topenia pri veľmi malých množstvách materiálu sa používajú viaceré mikroskopicky sledované horúce štádiá. V prípade väčšiny horúcich štádií sa teplota meria citlivým termočlánkom, ale niekedy sa používajú aj klasické ortuťové teplomery. Typický prístroj na mikroskopické sledovanie teploty topenia v horúcich štádiách pozostáva z vyhrievacej komory, v ktorej sa nachádza kovová platňa, na ktorú sa umiestni vzorka na podložné sklíčko. Uprostred kovovej platne je otvor, ktorý umožňuje prenikanie svetelných lúčov z osvetľovacieho zrkadielka mikroskopu. Počas používania je komora uzavretá sklenou platňou, aby sa zabránilo prístupu vzduchu do priestoru so skúmanou vzorkou. Zahrievanie vzorky je regulované reostatom. Pre veľmi presné merania na opticky anizotropných látkach možno použiť polarizované svetlo. 1.4.2.3. Menisková metóda Táto metóda sa používa špeciálne pre polyamidy. Vizuálne sa stanovuje teplota, pri ktorej dochádza k posunu menisku silikónového oleja, vloženého medzi zdroj horúceho štádia a krycie sklíčko, spočívajúce na polyamidovej testovanej vzorke. 1.4.3. Metóda na stanovenie teploty tuhnutia Vzorka sa umiestni do zvláštnej skúšobnej trubice, ktorá sa potom vloží do prístroja na stanovovanie teploty tuhnutia. Počas ochladzovania sa vzorka jemne a neustále mieša a vo vhodných intervaloch sa meria teplota. Ak pri niekoľkých za sebou nasledujúcich čítaniach zostáva teplota konštantná, jej hodnota (s korektúrou odchýlky teplomera) sa zaznamená ako teplota tuhnutia. Má sa zabrániť podchladeniu udržiavaním rovnováhy medzi tuhou a kvapalnou fázou. 1.4.4. Tepelná (termická) analýza 1.4.4.1. Diferenciálna tepelná (termická) analýza (DTA) V rámci tohto postupu sa zaznamenáva rozdiel v teplotách medzi príslušnou testovanou látkou a referenčným materiálom ako funkcia teploty, pričom testovaná látka aj referenčný materiál sú vystavené tomu istému regulovanému a kontrolovanému tepelnému programu. Keď testovaná vzorka podstúpi fázovú zmenu majúcu za následok zmenu entalpie, táto zmena sa prejaví ako endotermická (topenie) alebo exotermická (tuhnutie) odchýlka od základnej čiary zaznamenávajúcej teplotu. 1.4.4.2. Diferenciálna snímacia kalorimetria (DSK) V rámci tohto postupu sa zaznamenáva rozdiel v energetických vstupoch do príslušnej testovanej látky a do referenčného materiálu, pričom testovaná látka aj referenčný materiál sú vystavené tomu istému regulovanému a kontrolovanému tepelnému programu. Toto je energia, ktorá je potrebná na vytvorenie nulového teplotného rozdielu medzi testovanou látkou a referenčným materiálom. Keď testovaná vzorka podstúpi fázovú zmenu majúcu za následok zmenu entalpie, táto zmena sa prejaví ako endotermická (topenia) alebo exotermická (tuhnutie) odchýlka od základnej čiary zaznamenávajúcej tepelný tok. 1.4.5. Teplota tuhnutia olejov Táto metóda bola vyvinutá na použitie s ropnými olejmi a je vhodná na použitie s olejovitými látkami vyznačujúcimi sa nízkymi teplotami topenia. Po predchádzajúcom zohriatí sa vzorka ochladzuje špecifickou rýchlosťou a v intervaloch poklesu teploty o 3 K sa skúma jej tekutosť. Najnižšia teplota, pri ktorej sa ešte dá pozorovať pohyb testovanej látky, sa zaznamená ako teplota tuhnutia oleja. 1.5. KRITÉRIÁ KVALITY Použiteľnosť a presnosť rozličných metód používaných na stanovenie teploty topenia, resp. rozmedzia topenia je uvedená v nasledujúcej tabuľke: TABUĽKA: POUŽITEĽNOSŤ METÓD A. Kapilárne metódy Metóda merania | Látky, ktoré možno rozomlieť na prášok | Látky, ktoré nemožno ľahko rozomlieť na prášok | Rozsah teplôt | Odhadnutá presnosť [2] | Platná norma | Zariadenie na stanovenie teploty topenia s kvapalinovým kúpeľom | áno | len pre niekoľko látok | 273 až 573 K | ± 0,3 K | JIS K 0064 | Zariadenie na stanovenie teploty topenia s kovovým blokom | áno | len pre niekoľko látok | 293 až > 573 K | ± 0,5 K | ISO 1218 (E) | Detekcia fotočlánkom | áno | pre niektoré látky s použitím prídavných zariadení | 253 až 573 K | ± 0,5 K | | B. Vyhrievacie bloky a metódy tuhnutia Metóda merania | Látky, ktoré možno rozomlieť na prášok | Látky, ktoré nemožno ľahko rozomlieť na prášok | Rozsah teplôt | Odhadnutá presnosť [2] | Platná norma | Koflerov vyhrievací stolík | áno | nie | 283 až > 573 K | ± 1,0 K | ANSI/ASTM D 345176 | Taviaci mikroskop | áno | len pre niekoľko látok | 273 až > 573 K | ± 0,5 K | DIN 53736 | Menisková metóda | nie | predovšetkým pre polyamidy | 293 až > 573 K | ± 0,5 K | ISO 1218 (E) | Metóda stanovenia teploty tuhnutia | áno | áno | 223 až 573 K | ± 0,5 K | napr. BS 4695 | C. Tepelná (termická) analýza Metóda merania | Látky, ktoré možno rozomlieť na prášok | Látky, ktoré nemožno ľahko rozomlieť na prášok | Rozsah teplôt | Odhadnutá presnosť [2] | Platná norma | Diferenčná tepelná analýza | áno | áno | 173 až 1273 K | do 600 K ± 0,5 K do 1273 K ± 2,0 K | ASTM E 53776 | Diferenčná skenovacia kalorimetria | áno | áno | 173 až 1273 K | do 600 K ± 0,5 K do 1273 K ± 2,0 K | ASTM E 53776 | D. Teplota tuhnutia olejov Metoda merania | Látky, ktoré možno rozomlieť na prášok | Látky, ktoré nemožno ľahko rozomlieť na prášok | Rozsah teplôt | Odhadnutá presnost [2] | Platná norma | Teplota tuhnutia olejov | pre minerálne oleje a olejovité látky | pre minerálne oleje a olejovité látky | 223 až 323 K | ± 3,0 K | ASTM D 9766 | 1.6. OPIS METÓD Postupy skoro všetkých skúšobných metód sú opísané v medzinárodných a štátnych normách (pozri dodatok 1). 1.6.1. Metódy s kapilárnou rúrkou Keď sú testované látky, ktoré sú rozdrvené na jemný prach, vystavené pomalému nárastu teploty, zvyčajne prejavujú štádiá topenia, ktoré sú znázornené na obrázku 1. +++++ TIFF +++++ Obrázok 1 Štádium A (začiatok procesu topenia): Jemné kvapôčky rovnomerne priliehajú k vnútornej stene kapilárnej rúrky. Štádium B: medzi testovanou vzorkou a vnútornou stenou kapilárnej rúrky sa objavuje voľný priestor následkom zmrašťovania taveniny. Štádium C: zmraštená testovaná vzorka sa začína zosúvať nadol a skvapalnieva. Štádium D: na povrchu sa vytvára úplný meniskus, avšak značné množstvo testovanej vzorky zostáva naďalej v tuhom skupenstve. Štádium E (konečné štádium procesu topenia): v kapilárnej rúrke už nemožno sledovať žiadne tuhé čiastočky. Počas stanovovania teploty topenia sa teploty zaznamenávajú na začiatku procesu topenia a v konečnom štádiu. 1.6.1.1. Zariadenia na stanovenie teploty topenia s kvapalinovým kúpeľom Na obrázku 2 je znázornený typ štandardizovaného prístroja na meranie teploty topenia vyrobeného zo skla (JIS K 0064); všetky špecifikácie (rozmery) sú uvedené v milimetroch (mm). +++++ TIFF +++++ Obrázok 2 Temperačná kvapalina: Je potrebné zvoliť vhodnú kvapalinu. Voľba správnej kvapaliny závisí od teploty topenia, ktorá má byť stanovená, napr. parafínový olej pre teploty topenia, ktoré nepresahujú 473 K, silikónový olej pre teploty topenia, ktoré nepresahujú 573 K. Pre teploty topenia nad 523 K sa môže použiť zmes pozostávajúca z troch dielov kyseliny sírovej a dvoch dielov síranu draselného (v pomere hmôt). Pri použití takejto zmesi je potrebné dodržiavať vhodné bezpečnostné opatrenia. Teplomer: Treba používať len také teplomery, ktoré spĺňajú požiadavky týchto alebo ekvivalentných noriem: ASTM E 1-71, DIN 12770, JIS K 8001. Postup: Suchá testovaná látka sa v trecej miske rozomelie na jemný prášok a vloží sa do kapilárnej rúrky, ktorá je na jednom konci zatavená. Testovaný prášok sa tesne natlačí tak, aby náplň tvorila približne 3 mm stĺpec. Na účely dosiahnutia rovnomerne natesnanej vzorky je potrebné kapilárnu rúrku pustiť z výšky približne 700 mm cez sklenú rúrku vertikálne na hodinkové sklíčko. Naplnená kapilárna rúrka sa umiestni do kúpeľa tak, aby sa stredná časť ortuťovej guľôčky teplomeru dotýkala tej časti rúrky, v ktorej je umiestnená testovaná vzorka. Kapilárna rúrka sa do prístroja vkladá zvyčajne pri teplote, ktorá je o 10 K nižšia ako samotná teplota topenia. Temperačná kvapalina sa zahrieva tak, aby nárast teploty predstavoval približne 3 K za minútu. Kvapalinu je potrebné neustále miešať. Pri teplote približne o 10 K nižšej ako predpokladaná teplota topenia testovanej látky sa nárast teploty nastaví na maximum 1 K za minútu. Výpočet: Výpočet teploty topenia je takýto: T = T + 0,00016 n kde: T = korigovaná teplota topenia v K TD = teplota odčítaná na teplomere D v K TE = teplota odčítaná na teplomere E v K n = počet dielikov ortuťového stĺpca teplomeru D na výstupnej trubičke. 1.6.1.2. Zariadenia na meranie teploty topenia s kovovým blokom Prístroje: Pozostávajú z týchto častí: - valcovitý blok, ktorého horná časť je dutá a vytvára komoru (pozri obrázok 3), - kovový vrchnák s dvoma alebo viacerými otvormi umožňujúcimi zasunutie rúrok do kovového bloku, - ohrevný systém kovového bloku, pozostávajúci napríklad z elektrického odporu zabudovaného do kovového bloku, - reostat na reguláciu príkonu energie v prípade použitia elektrického ohrievania, - štyri okienka zo žiaruvzdorného skla na bočných stenách komory, ktoré sú umiestnené protiľahlo a vzájomne v pravých uhloch. Pred jedným z týchto okienok je namontovaný okulár na sledovanie kapilárnej rúrky. Zvyšné tri okienka sa používajú na osvetlenie vnútornej komory kovového bloku pomocou lámp, - kapilárna rúrka zo žiaruvzdorného skla, na jednom konci uzavretá (pozri odsek 1.6.1.1). Teplomer: Pozri normy spomínané v odseku 1.6.1.1. Možno tiež použiť termoelektrické meracie zariadenia s porovnateľným stupňom presnosti. +++++ TIFF +++++ Obrázok 3 1.6.1.3. Fotočlánková (fotónková) detekcia Prístroje a postup: Prístroj pozostáva z kovovej komory s automatickým ohrevným systémom. Tri kapilárne rúrky sa naplnia testovanou látkou podľa pokynov uvedených v odseku 1.6.1.1 a umiestnia sa do piecky. Na účely kalibrovania prístroja existuje viacero lienárnych prírastkov teploty a vhodný nárast teploty je elektricky nastavovaný predvolenou konštantnou a lineárnou rýchlosťou ohrevu. Registračné prístroje ukazujú skutočnú teplotu v piecke, ako aj teplotu testovanej látky umiestnenej v kapilárnych rúrkach. 1.6.2. Tepelné bloky 1.6.2.1. Koflerov tepelný blok Pozri dodatok. 1.6.2.2. Mikroskop na sledovanie taveniny Pozri dodatok. 1.6.2.3. Menisková metóda (polyamidy) Pozri dodatok. Rýchlosť ohrevu pri teplote topenia by mala byť nižšia ako 1 K za minútu. 1.6.3. Metódy na stanovenie teploty tuhnutia Pozri dodatok. 1.6.4. Tepelná analýza 1.6.4.1. Diferenciálna tepelná analýza Pozri dodatok. 1.6.4.2. Diferenciálna snímacia kalorimetria Pozri dodatok. 1.6.5. Stanovenie teploty tuhnutia olejov Pozri dodatok. 2. ÚDAJE V niektorých prípadoch je potrebná korekcia teplomeru. 3. SPRÁVA Správa z testu by mala, pokiaľ je to možné, obsahovať tieto informácie: - použitú metódu, - presnú špecifikáciu testovanej látky (identifikáciu a prímesi) a opatrenia v rámci predbežnej purifikácie testovanej látky, ak boli také uskutočnené, - stanovenie presnosti. Ako teplota topenia sa v správe uvádza priemer najmenej dvoch meraní, ktoré sa nachádzajú v rozmedzí stanovenej presnosti (pozri tabuľky). Ak sa rozdiel medzi teplotou na začiatku a v konečnom štádiu procesu topenia nachádza v rámci hraničných limitov presnosti metódy, za teplotu topenia sa bude považovať teplota nameraná v konečnom štádiu procesu topenia. Inak sa v správe uvádzajú obidve teploty. Ak sa testovaná látka rozloží alebo sublimuje ešte pred dosiahnutím teploty topenia, v správe je potrebné uviesť teplotu, pri ktorej bol tento jav pozorovaný. V správe musia byť uvedené všetky informácie a poznámky, ktoré sú dôležité pre interpretáciu výsledkov testu, najmä týkajúce sa prímesí a fyzikálneho stavu testovanej látky. 4. ODKAZY (1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline No 102 – Melting Point/Melting Range (Updated Guideline, adopted 27th July 1995). (2) IUPAC, B. Le Neindre, B. Vodar, eds. (vyd.). Experimental thermodynamics, Butterworths, London, 1975, vol. II, s. 803 – 834. (3) R. Weissberger ed. (vyd.): Technique of Organic Chemistry, Physical Methods of Organic Chemistry, 3rd ed., Interscience Publ., New York, 1959, vol. I, Part I, Chapter VII. (4) IUPAC, Physicochemical measurements: Catalogue of reference materials from national laboratories, Pure and applied chemistry, 1976, vol. 48, s. 505 – 515. A.2. TEPLOTA VARU 1. METÓDA Opísané metódy sú upravené smernicou na vykonávanie OECD testov (1). Základné princípy sú uvedené v odkazoch (2) a (3). 1.1. ÚVOD Metódy, prístroje a zariadenia opísané v tejto časti môžu byť použité pre kvapalné látky a látky s nízkou teplotou topenia za predpokladu, že tieto látky nepodliehajú reakciám pod teplotou varu (napr. samovoľnej oxidácii alebo prešmykovaniu či degradácii a pod.). Metódy môžu byť aplikované na čisté, ako aj na nečisté kvapalné látky. Dôraz sa kladie na metódy využívajúce fotočlánkovú detekciu a tepelnú (termickú) analýzu, pretože tieto metódy umožňujú stanovenie teploty topenia a zároveň aj teploty varu. Navyše, merania sa môžu uskutočniť automaticky. Tzv. "dynamická metóda" má tú výhodu, že sa môže použiť aj na stanovenie tlaku pary a nie je teda potrebné upravovať teplotu varu k normálnemu tlaku (101,325 kPa), pretože normálny tlak sa môže počas meraní upravovať manostatom. Poznámky: Vplyv prímesí na stanovenie teploty varu závisí vo veľkej miere od charakteru prímesi. Keď sa vo vzorke nachádzajú prchavé prímesi, ktoré by mohli nepriaznivo ovplyvniť výsledky, testovaná látka sa očistí. 1.2. POJMY A JEDNOTKY Normálna teplota varu je definovaná ako teplota, pri ktorej má tlak pary danej kvapaliny hodnotu 101,325 kPa. Ak sa teplota varu nemeria pri normálnom atmosférickom tlaku, závislosť teploty od tlaku pary môže byť opísaná Clausiusovou-Clapeyronovou rovnicou: log p = – Δ H +konst kde: p = tlak pary testovanej látky v pascaloch Δ HV = jej výparné teplo (skupenské teplo vyparovania) v J mol-1 R = univerzálna mólová plynová konštanta = 8,314 J mol-1 K-1 T = termodynamická teplota v K Teplota varu je stanovená pri zohľadnení okolitého tlaku pôsobiaceho počas merania. Prepočty Tlak (jednotky: kPa) 100 kPa = 1 bar = 0,1 Mpa ("bar" je naďalej prípustná jednotka, avšak neodporúča sa jej používanie) 133 Pa = 1 mm Hg = 1 Torr (jednotky "mm Hg" a "Torr" nie sú prípustné) 1 atm = štandardná atmosféra = 101325 Pa (jednotka "atm" nie je prípustná). Teplota (jednotky K – kelvin) t = T – 273,15 t: teplota v stupňoch Celzia, stupne Celzia (°C), T: termodynamická teplota, kelvin (K). 1.3. REFERENČNÉ LÁTKY Referenčné látky nemusia byť použité vo všetkých prípadoch, keď sa skúma nová látka alebo nová látka obsiahnutá v prípravku. V prvom rade by mali slúžiť na občasnú kontrolu účinnosti metódy, jej správnej realizácie a na umožnenie porovnania s výsledkami dosiahnutými pri použití iných metód. Niektoré kalibračné látky možno vyhľadať v metódach uvedených v dodatku. 1.4. PRINCÍP SKÚŠOBNEJ METÓDY Päť metód na stanovenie teploty varu (rozmedzia varu) sa zakladá na meraní teploty varu, dve ďalšie sa zakladajú na tepelnej analýze. 1.4.1. Stanovenie použitím ebuliometra Ebuliometre boli pôvodne vyvinuté na stanovenie hmotnosti molekúl zvýšením teploty varu, ale sú vhodné aj na presné merania teploty varu. Veľmi jednoduchý prístroj je opísaný v technickej norme ASTM D 1120-72 (pozrite dodatok). Kvapalina sa v tomto prístroji zohrieva v rovnovážnych podmienkach pri atmosférickom tlaku až po dosiahnutie varu. 1.4.2. Dynamická metóda Táto metóda spočíva v meraní rekondenzačnej teploty pary v spätnom toku počas varu pomocou vhodného teplomeru. Pri tejto metóde môže byť regulovaný tlak. 1.4.3. Destilačná metóda pre teplotu varu Táto metóda spočíva v destilácii kvapaliny a v meraní rekondenzačnej teploty pary a v stanovení množstva destilátu. 1.4.4. Metóda podľa Sivolobova Testovaná vzorka sa zahrieva vo vzorkovej rúrke, ktorá je ponorená do kvapaliny v tepelnom kúpeli. Do vzorkovej rúrky sa zasunie zatavená kapilára, ktorá obsahuje vo svojej spodnej časti vzduchovú bublinu. 1.4.5. Fotočlánková detekcia Postupuje sa podľa princípov Sivolobovovej metódy, avšak s uskutočnením automatického fotoelektrického merania pri použití stúpajúcich bublín. 1.4.6. Diferenciálna tepelná analýza Touto technikou merania sa zaznamenáva teplotný rozdiel medzi testovanou látkou a referenčným materiálom ako funkcia teploty, pričom testovaná látka aj referenčný materiál sú vystavené tomu istému regulovanému a kontrolovanému teplotnému programu. Keď testovaná vzorka prejde fázovou zmenou zahrnujúcou zmenu entalpie, táto zmena sa prejaví endotermickou odchýlkou (varom) od základnej línie teplotného záznamu. 1.4.7. Diferenciálna snímacia kalorimetria Touto meracou technikou sa zaznamenáva rozdiel vo vstupoch energie do testovanej látky a do referenčného materiálu ako funkcia teploty, pričom testovaná látka aj referenčný materiál sú vystavené tomu istému regulovanému a kontrolovanému teplotnému programu. Toto je energia, ktorá je potrebná na vytvorenie nulového teplotného rozdielu medzi testovanou látkou a referenčným materiálom. Keď testovaná vzorka prejde fázovou zmenou zahrnujúcou zmenu entalpie, táto zmena sa prejaví endotermickou odchýlkou (varom) od základnej línie záznamu tepelného toku. 1.5. KRITÉRIÁ KVALITY Aplikovateľnosť a presnosť rozdielnych metód použitých na stanovenie teploty varu, resp. teplotného rozmedzia je uvedená v tabuľke 1. TABUĽKA 1: POROVNANIE METÓD Metóda merania | Odhadnutá presnosť | Platná norma | Stanovenie ebuliometrom | ± 1,4 K (do 373 K) [6] [7] ± 2,5 K (do 600 K) [6] [7] | ASTM D 112072 [6] | Dynamická metóda | ± 0,5 K (do 600 K) [7] | | Destilačná metóda (stanovenie rozmedzia teploty varu) | ± 0,5 K (do 600 K) | ISO/R 918, DIN 53171, BS 4591/71 | Postup podľa Sivolobova | ± 2 K (do 600 K) [7] | | Detekcia fotočlánkom | ± 0,3 K (pri 373 K) [7] | | Diferenčná tepelná analýza | ± 0,5 K (do 600 K) ± 2,0 K (do 1273 K) | ASTM E 53776 | Diferenčná snímacia kalorimetria | ± 0,5 K (do 600 K) ± 2,0 K (do 1273 K) | ASTM E 53776 | 1.6. OPIS SKÚŠOBNÝCH METÓD Postupy niektorých skúšobných metód sú opísané v medzinárodných a štátnych technických normách (pozri dodatok). 1.6.1. Ebuliometer Pozri dodatok. 1.6.2. Dynamická metóda Pozri testovaciu metódu A4 na stanovenie tlaku pary. Zaznamenáva sa teplota varu pozorovaná pri aplikovanom tlaku 101,325 kPa. 1.6.3. Destilačný proces (rozmedzie varu) Pozri dodatok. 1.6.4. Metóda bodľa Sivoloboffa Testovaná vzorka sa zahrieva v prístroji na meranie teploty topenia vo vzorkovej rúrke s priemerom približne 5 mm (obrázok 1). Obrázok 1 znázorňuje typ štandardizovaného prístroja na meranie teploty topenia a teploty varu (podľa technickej normy JIS K 0064) (vyrobený zo skla, všetky rozmery sú uvedené v milimetroch). +++++ TIFF +++++ Obrázok 1 Kapilárna rúrka (varná kapilára), ktorá je zatavená približne vo výške 1 cm nad spodným koncom, sa umiestni do vzorkovej rúrky. Výška úrovne, do ktorej sa pridá testovaná látka, musí byť taká, aby zatavená časť kapiláry bola pod hladinou kvapaliny. Vzorková rúrka obsahujúca varnú kapiláru sa buď pripevní k teplomeru pomocou gumičky, alebo sa zboku fixuje podpierkou (pozri obrázok 2). +++++ TIFF +++++ +++++ TIFF +++++ Obrázok 2Princíp podľa Sivoloboffa | Obrázok 3Modifikovaný princíp | Temperačná kvapalina sa zvolí v závislosti od teploty varu. Pri teplotách do 573 K možno použiť silikónový olej. Parafínový olej možno použiť len do teploty 473 K. Zahrievanie temperačnej kvapaliny musí byť spočiatku adjustované na nárast teploty 3 K za minútu. Temperačná kvapalina sa musí neustále miešať. Pri teplote približne 10 K pod predpokladanou teplotou varu sa intenzita zahrievania zníži na menej ako 1 K za minútu. V bezprostrednej blízkosti teploty varu sa vo varnej kapiláre začnú rýchlo tvoriť bublinky. Teplota varu je tá teplota, keď pri momentálnom ochladení v kapiláre ustane tvorba reťazca bubliniek a zrazu začne stúpať stĺpec kvapaliny. Zodpovedajúci údaj na stupnici teplomeru bude predstavovať teplotu varu príslušnej testovanej látky. V prípade modifikovaného princípu (obrázok č. 3) sa teplota varu stanovuje v kapiláre na meranie teploty topenia. Koniec kapiláry sa nataví a natiahne do hrotu v dĺžke asi 2 cm (a) a nasaje sa malé množstvo testovanej látky. Otvorený koniec jemnej kapiláry sa uzavrie zatavením tak, že na konci zostane malá vzduchová bublinka. Počas zohrievania v prístroji na stanovenie teploty topenia (b) sa vzduchová bublinka rozpína. Teplota varu zodpovedá teplote, pri ktorej testovaná látka dosiahne povrch temperačnej kvapaliny (c). 1.6.5. Fotočlánková detekcia Testovaná vzorka sa zahrieva v kapiláre umiestnenej vo vyhrievanom kovovom bloku. Cez vhodne umiestnené otvory v kovovom bloku sa nasmeruje svetelný lúč cez testovanú látku na dôkladne kalibrovaný fotočlánok. Počas nárastu teploty testovanej vzorky sa vo varnej kapiláre začnú objavovať samostatné vzduchové bublinky. Keď sa dosiahne teplota varu, počet vzduchových bubliniek sa nápadne zvýši. Tento jav spôsobí zmenu v intenzite svetla zaznamenanú fotočlánkom, ktorý vyšle stop signál indikátoru odčítavajúcemu teplotu z platinového odporového teplomeru umiestneného v kovovom bloku. Táto metóda je obzvlášť výhodná, pretože umožňuje stanovenie skúmaných hodnôt aj pri teplotách nižších ako bežná izbová teplota až do 253,15 K (- 20 °C) bez akýchkoľvek zmien na prístroji. Inštrument stačí iba umiestniť do chladiaceho kúpeľa. 1.6.6. Tepelná analýza 1.6.6.1. Diferenciálna tepelná analýza Pozri dodatok. 1.6.6.2. Diferenciálna snímacia kalorimetria Pozri dodatok. 2. ÚDAJE Pri malých odchýlkach od normálneho tlaku (max. ±5 kPa) sa teploty varu normalizujú na Tn pomocou tejto rovnice podľa Sidneyho Younga: T = T + fT × Δp kde: Δp = (101,325 – p) [pozor na znamienko!] p = meranie tlaku v kPa fT = pomer zmeny teploty varu k tlaku v K/kPa T = nameraná teplota varu v K Tn = teplota varu korigovaná k normálnemu tlaku v K Opravné koeficienty na teplotu, fT, a rovnice na ich aproximáciu sú pre mnohé látky zahrnuté v uvedených medzinárodných a národných technických normách. Napríklad v metóde podľa technickej normy DIN 53171 sa spomínajú tieto hrubé opravy pre rozpúšťadlá obsiahnuté v náterových farbách: TABUĽKA 2: OPRAVNÉ KOEFICIENTY fT NA TEPLOTU Teplota T (K) | Opravný koeficient fT (K/kPa) | 323,15 | 0,26 | 348,15 | 0,28 | 373,15 | 0,31 | 398,15 | 0,33 | 423,15 | 0,35 | 448,15 | 0,37 | 473,15 | 0,39 | 498,15 | 0,41 | 523,15 | 0,44 | 548,15 | 0,45 | 573,15 | 0,47 | 3. SPRÁVA Správa z testu by mala, pokiaľ je to možné, obsahovať tieto informácie: - použitú metódu, - presnú špecifikáciu testovanej látky (identifikáciu a nečistoty) a opatrenia v rámci predbežnej purifikácie testovanej látky, ak boli takéto uskutočnené, - odhad presnosti. Ako teplota varu sa uvádza stredná hodnota najmenej dvoch meraní, ktoré sú v rozmedzí stanovenej presnosti (pozri tabuľku 1). V správe musia byť zaznamenané namerané teploty varu a ich priemerné hodnoty a tlak, resp. tlaky, pri ktorých boli merania uskutočnené a sú uvedené v kPa. Odporúča sa, aby použitý tlak dosahoval hodnoty blížiace sa normálnemu atmosférickému tlaku. V správe musia byť uvedené všetky informácie a poznámky, ktoré sú dôležité pre interpretáciu výsledkov testu, najmä týkajúce sa prímesí a fyzikálneho skupenstva (stavu) testovanej látky. 4. ODKAZY (1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline 103, Decision of the Council C (81) 30 final. (2) IUPAC, B. Le Neindre, B. Vodar, editions. Experimental thermodynamics, Butterworths, London, 1975, volume II. (3) R. Weissberger edition: Technique of organic chemistry, Physical methods of organic chemistry, Third Edition, Interscience Publications, New York, 1959, volume I, Part I, Chapter VIII. A.3. RELATÍVNA HUSTOTA 1. METÓDA Opísané metódy sú upravené smernicou na vykonávanie OECD testov (1). Základné princípy sú uvedené v odkazoch (2) a (3). 1.1. ÚVOD Opísané metódy na stanovenie relatívnej hustoty sa môžu použiť pre tuhé a kvapalné látky bez akýchkoľvek obmedzení v spojitosti so stupňom ich čistoty. Rozličné použiteľné metódy sú uvedené v tabuľke 1. 1.2. POJMY A JEDNOTKY D 420, tuhých látok alebo kvapalín je pomer medzi hmotnosťou objemu príslušnej látky určenej na testovanie, stanovenou pri teplote 20 °C , a hmotnosťou toho istého objemu vody, stanoveného pri teplote 4 °C. Relatívna hustota nemá žiadny rozmer. Hustota, ρ, danej látky je pomer hmotnosti, m, a jej objemu, v. Hustota, ρ, sa udáva v jednotkách SI, v kg/m3. 1.3. REFERENČNÉ LÁTKY (1) (3) Referenčné látky sa nemusia použiť vo všetkých prípadoch, keď sa skúma nová chemická látka alebo nová chemická látka obsiahnutá v chemickom prípravku. V prvom rade by mali slúžiť na občasnú kontrolu účinnosti metódy, jej správnej realizácie a na umožnenie porovnania s výsledkami dosiahnutými pri použití iných metód. 1.4. PRINCÍP SKÚŠOBNÝCH METÓD Používajú sa štyri triedy (skupiny) skúšobných metód. 1.4.1. Výtlačné metódy 1.4.1.1. Hustomer (pre kvapalné látky) Dostatočne presné a rýchle stanovenia hustoty možno dosiahnuť ponorným hustomerom, ktorý umožňuje stanovenie hustoty testovanej kvapaliny na základe hĺbky ponorenia odčítaním príslušnej hodnoty z delenej stupnice. 1.4.1.2. Hydrostatické váhy (pre tuhé a kvapalné látky) Na stanovenie hustoty možno použiť rozdiel medzi hmotnosťou príslušnej testovanej vzorky, meranou vo vzduchu a vo vhodnej kvapaline (napr. vo vode). V prípade tuhých látok sa nameraná hustota vzťahuje iba na konkrétnu použitú vzorku. Na stanovenie hustoty kvapalín sa teleso so známym objemom, v, odváži najprv vo vzduchu a potom v kvapaline. 1.4.1.3. Metóda ponoreného telesa (pre kvapalné látky) (4) V rámci tejto metódy sa hustota kvapaliny stanoví z rozdielu hodnôt váženia kvapaliny pred ponorením a po ponorení telesa so známym objemom do testovanej kvapaliny. 1.4.2. Pyknometrické metódy Pre tuhé alebo kvapalné látky možno použiť pyknometre rozličných tvarov a so známymi objemami. Hustota sa vypočíta z rozdielu hmotnosti medzi plným a prázdnym pyknometrom a jeho známeho objemu. 1.4.3. Vzduchový porovnávací pyknometer (pre tuhé látky) Hustota tuhej látky v akejkoľvek forme sa môže merať pri teplote miestnosti pomocou plynového porovnávacieho pyknometra. Objem látky sa meria vo vzduchu alebo v inertnom plyne vo valci s meniteľným kalibrovaným objemom. Na výpočet hustoty sa jedno meranie hmotnosti vykoná po ukončení merania objemu. 1.4.4. Oscilujúci hustomer (5) (6) (7) Hustota kvapaliny sa môže merať aj oscilujúcim hustomerom. Mechanický oscilátor zostrojený v tvare trubice do U sa rozkmitá na rezonančný kmitočet oscilátora, ktorý závisí od jeho hmotnosti. Vloženie testovanej látky zmení rezonančný kmitočet oscilátora. Prístroj musí byť kalibrovaný dvoma kvapalnými látkami známej hustoty. Tieto látky by sa mali zvoliť podľa možnosti tak, aby ich hustoty pokryli celý meraný rozsah. 1.5. KRITÉRIÁ KVALITY Použiteľnosť rozdielnych metód používaných na stanovenie relatívnej hustoty je uvedená v tabuľke. 1.6. OPIS METÓD Technické normy uvedené ako príklady, ktoré treba použiť pre dodatočné technické podrobnosti, sú uvedené v dodatku. Testy sa musia vykonať pri teplote 20 °C a zároveň je potrebné uskutočniť vždy aspoň dve merania. 2. ÚDAJE Pozrite príslušné technické normy uvedené v dodatku. 3. SPRÁVA Správa z testu by mala, pokiaľ je to možné, obsahovať tieto informácie: - použitú metódu, - presnú špecifikáciu testovanej látky (identifikáciu a prímesi) a opatrenia v rámci predbežnej purifikácie testovanej látky, ak sa takéto uskutočnili. D 420, musí byť v správe uvedená podľa definície v bode 1.2, spolu s fyzikálnym stavom meranej látky. Musia byť uvedené všetky informácie a poznámky, ktoré sú dôležité pre interpretáciu výsledkov, obzvlášť v súvislosti s prímesami a s fyzikálnym skupenstvom testovanej látky. TABUĽKA: POUŽITEĽNOSŤ METÓD Metóda merania | Hustota | Najvyššia možná hodnota dynamickej viskozity | Platná norma | tuhé látky | kvapaliny | 1.4.1.1Hustomer | | áno | 5 Pa s | ISO 387, | | | | | ISO 649-2, | | | | | NF T 20-050 | 1.4.1.2.Hydrostatické váhy | | | | | a)tuhé látky | áno | | | ISO 1183 (A), | b)kvapaliny | | áno | 5 Pa s | ISO 901 a 758 | 1.4.1.3.Metóda ponoreného telesa | | áno | 20 Pa s | DIN 53217 | 1.4.2.Pyknometer | | | | ISO 3507, | a)tuhé látky | áno | | | ISO 1183 (B), | | | | | NF T 20053, | b)kvapaliny | | áno | 500 Pa s | ISO 758 | 1.4.3.Vzduchový porovnávací pyknometer | áno | | | DIN 55990 Teil 3, | | | | | DIN 53243 | 1.4.4.Oscilujúci hustomer | | áno | 5 Pa s | | 4. ODKAZY (1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline 109, Decision of the Council C(81) 30 final. (2) R. Weissberger ed., Technique of Organic Chemistry, Physical Methods of Organic Chemistry, 3rd ed., Chapter IV, Interscience Publ., New York, 1959, vol I, Part 1. (3) IUPAC, Recommended reference materials for realization of physico-chemical properties, Pure and applied chemistry, 1976, vol. 48, 508. (4) Wagenbreth, H., Die Tauchkugel zur Bestimmung der Dichte von Flüssigkeiten, Technisches Messen tm, 1979, vol. 11, 427 – 430. (5) Leopold, H., Die digitale Messung von Flüssigkeiten, Elektronik, 1970, vol. 19, 297 – 302. (6) Baumgarten, D., Füllmengenkontrolle bei vorgepackten Erzeugnissen – Verfahren zur Dichtebestimmung bei flüssigen Produkten und ihre praktische Anwendung, Die Pharmazeutische Industrie, 1975, vol. 37, 717 – 726. (7) Riemann, J., Der Einsatz der digitalen Dichtemessung im Brauereilaboratorium, Brauwissenschaft, 1976, vol. 9, 253 – 255. A.4. TLAK PARY 1. METÓDA Opísané metódy sú upravené smernicou na vykonávanie testov OECD (1). Základné princípy sú uvedené v odkazoch (2) a (3). 1.1. ÚVOD Na účely úspešného uskutočnenia tohto testu sa odporúča získať predbežné informácie o štruktúre, resp. stavbe, teplote topenia a teplote varu príslušnej látky určenej na testovanie. Neexistuje jediný postup merania, ktorý by sa dal aplikovať (použiť) na celé rozmedzie tlakov pary. Z toho dôvodu sa na meranie tlaku od <10-4 Pa do 105 Pa odporúča uplatnenie viacerých metód. Prímesi zvyčajne ovplyvnia tlak pary, a to do takej miery, ktorá závisí od druhu príslušnej prímesi. V prípadoch, kde sa vo vzorke nachádzajú prchavé prímesi, ktoré by mohli nepriaznivo ovplyvniť výsledok, odporúča sa látku vopred očistiť, resp. zbaviť príslušných prímesí. Môže byť tiež vhodné stanoviť tlak pary pre technický materiál. V rámci niektorých metód opísaných v tomto materiáli sa používajú prístroje s kovovými časťami. Túto skutočnosť je potrebné vziať do úvahy pri testovaní žieravých látok. 1.2. POJMY A JEDNOTKY Tlak pary látky je definovaný ako tlak nasýtenej pary nad tuhou alebo kvapalnou látkou. Pri termodynamickej rovnováhe tlak pary čistej látky je výlučne funkciou teploty. Jednotka SI pre tlak, ktorá sa má používať, je pascal (Pa). Jednotky, ktoré sa postupne používali s vývojom doby, spolu s prepočítavacími koeficientmi, sú tieto: 1 Torr ( = 1 mm Hg) | = 1,333 x 102 Pa | 1 atmosféra | = 1,013 x 105 Pa | 1 bar | = 105 Pa | Jednotkou teploty v rámci sústavy SI je kelvin (K). Všeobecná mólová (molekulová) plynová konštanta R je 8,314 J mol-1 K-1. Teplotná závislosť tlaku pary je opísaná v Claussiusovej-Clapeyronovej rovnici: log p = – Δ H +konst kde: p = tlak pary látky vyjadrený v pascaloch ΔHV = jej teplota vyparovania v J mol-1 R = všeobecná mólová (molekulová) plynová konštanta J mol-1 K-1 T = termodynamická teplota v K (kelvinoch). 1.3. REFERENČNÉ LÁTKY Referenčné látky sa nemusia použiť vo všetkých prípadoch, keď sa skúma nová chemická látka alebo nová chemická látka obsiahnutá v chemickom prípravku. V prvom rade by mali slúžiť na občasnú kontrolu účinnosti metódy, jej správnej realizácie a na umožnenie porovnania s výsledkami dosiahnutými pri použití iných metód. 1.4. PRINCÍP SKÚŠOBNÝCH METÓD Na stanovenie tlaku bolo navrhnutých sedem metód, ktoré sa môžu aplikovať v rozdielnych rozmedziach tlaku pary. V rámci každej metódy je tlak pary stanovovaný pri rozličných teplotách. V limitovanom teplotnom rozmedzí je logaritmus tlaku pary čistej látky lineárnou funkciou inverzie teploty. 1.4.1. Dynamická metóda V rámci dynamickej metódy sa meria teplota varu, ktorá prináleží špecifikovanému tlaku. Odporúčané rozmedzie: 103 až 105 Pa. Táto metóda sa odporúča aj na stanovenie normálnej teploty varu a na tento účel sa dá použiť až do teploty 600 K. 1.4.2. Statická metóda V rámci statického procesu pri termodynamickej rovnováhe sa stanovuje tlak pary vytvorený v uzavretom systéme pri špecifikovanej teplote. Táto metóda je vhodná pre jednozložkové a viaczložkové tuhé látky a kvapaliny. Odporúčané rozmedzie: 10 až 105 Pa. Táto metóda sa dá použiť aj v rozmedzí od 1 do 10 Pa, len za predpokladu, že sa bude postupovať pozorne a opatrne. 1.4.3. Izoteniskop Táto štandardizovaná metóda je taktiež statickou metódou, avšak zvyčajne nie je vhodná pre viaczložkové systémy. Doplnkové informácie možno získať v technickej norme ASTM, metóda D-2879-86. Odporúčané rozmedzie: od 100 do 105 Pa. 1.4.4. Výtoková metóda: Váhy na meranie tlaku pary Množstvo látky unikajúce z komôrky za jednotku času cez otvor známej veľkosti sa stanovuje vo vákuových podmienkach, pri ktorých je množstvo látky vracajúce sa späť do komôrky zanedbateľné (napríklad meraním impulzu vyvinutého na vysokocitlivé váhy prúdom pary alebo meraním úbytku hmotnosti). Odporúčané rozmedzie: 10-3 až 1 Pa. 1.4.5. Výtoková metóda: meraním úbytku hmotnosti alebo zachytávaním odparenej látky Táto metóda je založená na odhade hmotnosti testovanej látky, ktorá za jednotku času unikla z Knudsenovej komôrky (4) vo forme pary cez mikrootvor v ultravákuových podmienkach. Hmotnosť výtokovej uniknutej pary sa dá zistiť buď stanovením úbytku hmotnosti komôrky, alebo kondenzáciou pary pri nízkej teplote a stanovením množstva vyprchanej látky použitím chromatografickej analýzy. Tlak pary sa vypočíta použitím Hertzovho-Knudsenovho vzťahu. Odporúčané rozmedzie: 10-3 až 1 Pa. 1.4.6. Metóda plynovej saturácie Prúd inertného nosného plynu sa prepúšťa nad testovanou látkou takým spôsobom, že plyn sa nasýti parou testovanej látky. Množstvo materiálu transportovaného známym množstvom nosného plynu sa dá merať buď jeho zachytením do vhodného zachytávača, alebo vhodnou "intrain" analytickou metódou. Výsledná hodnota sa potom použije na výpočet tlaku pary pri danej teplote. Odporúčané rozmedzie: 10-4 až 1 Pa. Táto metóda sa dá použiť aj v rozmedzí od 1 do 10 Pa, avšak za predpokladu, že sa bude postupovať pozorne a opatrne. 1.4.7. Metóda rotujúcej guľôčky Bezprostredným meracím prvkom v rotačnom meracom prístroji je malá oceľová guľôčka, ktorá je zavesená do magnetického poľa a v ňom rotuje vysokou rýchlosťou. Tlak pary sa odvodzuje zo spomaľovania rotačného pohybu guľôčky, ktoré je závislé od tlaku. Odporúčané rozmedzie: 10-4 až 0,5 Pa. 1.5. KRITÉRIÁ KVALITY Rôzne metódy na stanovenie tlaku pary sa porovnávajú z hľadiska ich použiteľnosti, opakovateľnosti, reprodukovateľnosti, rozsahu merania a existujúcich technických noriem. Prehľadná forma porovnania týchto metód je uvedená v tejto tabuľke. KRITÉRIÁ AKOSTI Metóda merania | Látky | Odhad opakovateľnosti(1) | Odhad reprodukovateľnosti(1) | Odporúčaná oblasť | Platná norma | tuhé | kvapalné | 1.4.1.Dynamická metóda | s nízkou teplotou topenia | áno | do 25 % | do 25 % | 103 Pa až 2 × 103 Pa | — | | | | 1 až 5 % | 1 až 5 % | 2 × 103 Pa až 105 Pa | — | 1.4.2.Statická metóda | áno | áno | 5 až 10 % | 5 až 10 % | 10 Pa až 105 Pa(2) | NF T 20048(5) | 1.4.3.Izoteniskop | áno | áno | 5 až 10 % | 5 až 10 % | 102 Pa až 105 Pa | ASTMD 287986 | 1.4.4.Výtoková metóda – váhy na meranie tlaku pár | áno | áno | 5 až 20 % | do 50 % | 10-3 Pa až 1 Pa | NF T 20047(6) | 1.4.5.Výtoková metóda – meranie úbytku hmotnosti | áno | áno | 10 až 30 % | — | 10-3 Pa až 1 Pa | — | 1.4.6.Metóda plynovej saturácie | áno | áno | 10 až 30 % | Do 50 % | 10-4 Pa až 1 Pa(2) | — | 1.4.7.Metóda rotujúcej guľôčky | áno | áno | 10 až 20 % | — | 10-4 Pa až 0,5 Pa | — | 1.6. OPIS METÓD 1.6.1. Dynamické meranie 1.6.1.1. Prístroje Merací prístroj obyčajne pozostáva z varnej nádoby s pripojeným chladičom, vyrobenými zo skla alebo kovu (obrázok 1), zo zariadenia na meranie teploty a zariadenia na reguláciu a meranie tlaku. Typický merací prístroj, znázornený na kresbe, je vyrobený z teplovzdorného skla a pozostáva z piatich častí: Veľká, čiastočne dvojstenová trubica pozostáva zo zabrúsenej plášťovej prípojky, chladiča, chladiacej nádoby a prívodu (vstupu). Sklený valec opatrený "Cottrellovou pumpou" je inštalovaný do varnej časti trubice a má hrubý povrch z drveného skla na zabránenie prudkého varu v priebehu procesu varu. Teplota sa meria pomocou vhodného teplotne citlivého elementu (napríklad odporového teplomeru, plášťového termočlánku), zasunutého do prístroja až po miesto merania teploty (č. 5, obrázok 1) cez vhodný vstup (napríklad cez zasunovaciu zabrúsenú prípojku). Vytvorené sú potrebné spojenia so zariadením na reguláciu tlaku a s meracím zariadením. Banka, ktorá funguje ako oddeľujúci priestor, je spojená s meracím prístrojom kapilárou. Varnú nádobu zohrieva ohrievací článok (napríklad výmenný patrónový ohrievač), ktorý sa zospodu zasúva do prístroja. Požadovaný ohrievací prúd sa nastavuje, reguluje a stabilizuje prostredníctvom termočlánku (tepelného článku). Potrebné vákuum v rozmedzí od 102 Pa do približne 105 Pa sa vytvorí pomocou vákuovej pumpy. Vhodný ventil sa používa na dávkovanie vzduchu alebo dusíka na reguláciu tlaku (rozsah merania približne od 102 Pa do 105 Pa) a ventiláciu. Tlak sa meria tlakomerom. 1.6.1.2. Postup merania Tlak pary sa meria stanovením teploty varu testovanej vzorky pri rôznych špecifikovaných tlakoch zhruba medzi 103 Pa a 105 Pa. Stála teplota pri konštantnom tlaku naznačuje, že bola dosiahnutá teplota varu. Peniace látky sa nemôžu merať použitím tejto metódy. Testovaná látka sa umiestni do čistej a suchej nádoby na vzorky. S problémami sa možno stretnúť v prípade tuhých látok, ktoré nie sú vo forme prášku, avšak tieto problémy sa môžu v niektorých prípadoch vyriešiť zahriatím chladiaceho plášťa. Po naplnení nádoby sa prístroj tesne uzavrie v prírube a testovaná látka sa odplyní. Potom sa nastaví najnižší požadovaný tlak a zapne sa zohrievanie. Zároveň sa teplotne citlivý element pripojí na registračný prístroj. Rovnováha sa dosiahne vtedy, keď sa zaregistruje konštantná teplota varu pri konštantnom tlaku. Treba obzvlášť dávať pozor na to, aby sa zabránilo prudkému varu. Okrem toho musí v chladiči dôjsť k úplnej kondenzácii. Keď sa stanovuje tlak pary tuhých látok s nízkou teplotou topenia, je potrebné dbať na to, aby sa zabránilo zablokovaniu chladiča. Po zaregistrovaní tohto rovnovážneho bodu sa nastaví vyšší tlak. Postup pokračuje rovnakým spôsobom až po dosiahnutie tlaku 105 Pa (spolu je to približne 5 až 10 meraní, t. j. meraní v rovnovážnych bodoch). V rámci kontroly sa musia rovnovážne body opakovať a merať pri klesajúcich tlakoch. 1.6.2. Statické meranie 1.6.2.1. Prístroje Prístroj pozostáva z nádoby na testovanú vzorku, ohrievacieho a chladiaceho systému na reguláciu teploty testovanej vzorky a na meranie teploty. Prístroj je taktiež vybavený nástrojmi na nastavenie a meranie tlaku. Obrázky 2a a 2b ilustrujú príslušné základné princípy. Komora na vzorky (obrázok 2a) je na jednej strane napojená na vhodný vysokovákuový ventil. Na druhej strane je pripojená trubica v tvare U, ktorá obsahuje vhodnú manometrovú (tlakomerovú) kvapalinu. Jeden koniec trubice v tvare U odbočuje k vákuovej výveve, valcu s dusíkom alebo ventilačnému ventilu a k manometru (tlakomeru). Namiesto trubice v tvare U možno použiť snímač tlaku s tlakomerom (obrázok 2b). Na účely regulácie teploty testovanej vzorky je nádoba na vzorky spolu s ventilom a trubicou do tvaru U alebo snímačom tlaku (tlakomerom) umiestnená do kúpeľa, ktorý sa udržiava pri konštantnej teplote s maximálnym výkyvom ±0,2 K. Merania teploty sa uskutočňujú na vonkajšej stene nádoby obsahujúcej testovanú vzorku alebo priamo v samotnej nádobe. Vákuová výveva s chladiacim zachytávačom sa používa na vákuovanie prístroja. V prípade metódy 2a sa tlak pary testovanej látky meria nepriamo použitím nulového indikátora (ukazovateľa s nulovým bodom). Toto zohľadňuje skutočnosť, že hustota kvapaliny v trubici tvaru U sa mení pri rýchlej zmene teploty. Tieto kvapaliny sú vhodné na použitie ako nulové indikátory pre trubicu v tvare U v závislosti od tlakového rozmedzia a vlastností testovanej látky: silikónové tekutiny, ftaláty. Testovaná látka sa nesmie vo výraznejšej miere rozpúšťať v kvapaline nachádzajúcej sa v trubici tvaru U alebo s ňou reagovať. Pre manometer (tlakomer) možno v rozsahu normálneho atmosférického tlaku do 102 Pa použiť ortuť, zatiaľ čo silikónové tekutiny a ftaláty sú vhodné na použitie pri tlakoch pod 102 Pa až po 10 Pa. Pri tlakoch pod 10-1 Pa sa môžu použiť kapacitné manometre (tlakomery) so zahrievateľnou membránou. Existujú aj iné tlakové snímače (tlakomery), ktoré možno použiť pri tlakoch pod 102 Pa. 1.6.2.2. Postup merania Pred začatím merania sa musia všetky súčasti prístroja zobrazeného na obrázku 2 dôkladne očistiť a osušiť. V prípade metódy 2a naplňte trubicu v tvare U zvolenou kvapalinou, ktorá sa musí pred odčítaním nameraných hodnôt odplyniť pri zvýšenej teplote. Testovaná látka sa umiestni do prístroja, ktorý sa potom uzatvorí a teplota sa dostatočne zredukuje na odplynenie. Teplota musí byť dostatočne nízka, aby sa tak zaručilo, že vzduch bude vysatý, ale v prípade viaczložkového systému nesmie zmeniť zloženie materiálu. Ak sa tak požaduje, rovnováha sa dá dosiahnuť rýchlejšie miešaním. Testovaná vzorka môže byť podchladená napríklad skvapalneným dusíkom (pričom treba dbať na to, aby sa zabránilo kondenzácii vzduchu alebo nasatiu kvapaliny) alebo zmesou etanolu a suchého ľadu. Na merania nízkych teplôt sa odporúča použiť tepelne regulovaný kúpeľ napojený na ultrakryomat. Pri otvorenej polohe ventilu nad nádobou obsahujúcou testovanú vzorku sa odsávaním počas niekoľkých minút odstráni prítomný vzduch. Ventil sa potom uzavrie a teplota testovanej vzorky sa redukuje na najnižšiu žiaducu úroveň. Ak je to potrebné, postup vákuovania sa musí opakovať niekoľkokrát za sebou. Keď sa vzorka zahreje, tlak pary narastá. Toto zmení rovnováhu kvapaliny v trubici tvaru U. Na kompenzovanie tohto javu sa do prístroja cez ventil vpúšťa dusík alebo vzduch dovtedy, kým sa kvapalina na indikáciu tlaku opäť neustáli na nulovej hodnote. Tlak, ktorý je na toto potrebný, sa môže odčítať z presného kontrolného tlakomeru (manometra) pri teplote miestnosti. Tento tlak zodpovedá tlaku pary testovanej látky pri tejto danej konkrétnej teplote merania. Metóda 2b je podobná, avšak tlak pary sa odčítava priamo. Teplotná závislosť tlaku pary sa stanovuje vo vhodne krátkych intervaloch (spolu približne 5 až 10 meracích bodov) až po požadované maximum. Odčítania nízkych teplôt sa musia opakovať ako kontrola. Ak sa hodnoty dosiahnuté z opakovaných odčítaní nezhodujú s krivkou dosiahnutou pre stúpajúcu teplotu, môže to byť následkom jednej z uvedených skutočností: 1. Testovaná vzorka naďalej obsahuje vzduch (napríklad materiály s vysokou viskozitou) alebo nízkovriace látky, ktorý je uvoľňovaný, resp. ktoré sú uvoľňované počas zahrievania a môže byť odstránený, resp. môžu byť odstránené odsatím po ďalšom podchladení. 2. Chladiaca teplota nie je dostatočne nízka. V tomto prípade sa ako chladiaci činiteľ použije skvapalnený dusík. V prípade, ak ide o bod 1 alebo 2, musia sa merania opakovať. 3. Testovaná látka podlieha reakcii v skúmanom teplotnom rozmedzí (napríklad rozkladu alebo polymerizácii). 1.6.3. Izoteniskop Vyčerpávajúci opis tejto metódy možno nájsť v odkaze pod bodom 7. Princíp meracieho zariadenia je znázornený na obrázku 3. Podobne ako statická metóda opísaná v odseku 1.6.2, aj izoteniskop je vhodný na skúmanie tuhých látok aj kvapalín. V prípade kvapalín samotná testovaná látka slúži ako kvapalina v pomocnom tlakomere (manometri). Množstvo kvapaliny, ktoré je dostatočné na zaplnenie banky a krátkeho ramena tlakomerovej sekcie, sa umiestni do izoteniskopu. Izoteniskop sa napojí na vákuový systém a vákuuje, potom sa naplní dusíkom. Vákuovanie a prečistenie systému sa opakuje dvakrát, aby sa odstránil reziduálny kyslík. Naplnený izoteniskop sa umiestni v horizontálnej polohe, tak aby sa testovaná vzorka rozšírila v tenkej vrstve vo vzorkovej banke a tlakomerovej sekcii (časť v tvare U). Tlak systému sa redukuje na 133 Pa a testovaná vzorka sa mierne zahrieva, až kým nezačne vrieť (odstránenie rozpustených viazaných plynov). Izoteniskop sa potom umiestni tak, aby sa testovaná vzorka opäť vrátila do banky a krátkeho ramena tlakomeru a aby tieto boli opäť úplne naplnené kvapalinou. Tlak sa udržiava na takej úrovni ako pri odplyňovaní; vytiahnutá špička banky so vzorkou sa zohrieva malým plameňom dovtedy, kým sa uvoľnená para zo vzorky nerozšíri v dostatočnej miere na to, aby vytlačila časť vzorky z hornej časti banky a ramena tlakomeru do tlakomerovej sekcie izoteniskopu, vytvoriac tak plynom naplnený priestor bez prítomnosti dusíka. Izoteniskop sa potom umiestni do kúpeľa s konštantnou teplotou a tlak dusíka sa nastaví tak, aby sa rovnal tlaku testovanej vzorky. Rovnováhu tlaku ukáže tlakomerová sekcia izoteniskopu. V rovnovážnom stave sa tlak dusíka rovná tlaku pary testovanej látky. V prípade tuhých látok sa použijú tlakomerové kvapaliny uvedené v odseku 1.6.2.1 v závislosti od tlakového a teplotného rozmedzia. Odplynená tlakomerová kvapalina sa naleje do vydutiny na dlhom ramene izoteniskopu. Potom sa tuhá látka určená na skúmanie umiestni do banky a odplyní sa pri zvýšenej teplote. Po tomto úkone sa izoteniskop nakloní tak, aby tlakomerová kvapalina mohla natiecť do trubice v tvare U. Meranie tlaku pary ako funkcie teploty sa uskutoční podľa postupu uvedeného v odseku 1.6.2. 1.6.4. Výtoková metóda: Váhy na meranie tlaku pary 1.6.4.1. Prístroje Rozličné verzie prístroja sú opísané v literatúre pod bodom (1). Prístroj, ktorý je opísaný v tejto časti, ilustruje všeobecný princíp tejto metódy (obrázok 4). Na obrázku 4 sú znázornené hlavné zložky prístroja, pozostávajúce z vysokovákuovej nádoby z nehrdzavejúcej ocele alebo zo skla, zariadenia na vytváranie a meranie vákua a zo vstavaných zložiek na meranie tlaku pary na váhach. Prístroj pozostáva z nasledujúcich vstavaných zložiek (komponentov): - odparovacej piecky s prírubou a otočným vstupom. Odparovacia piecka je v podstate valcovitá nádoba, vyrobená napríklad z medi alebo chemicky odolnej zliatiny s dobrou tepelnou vodivosťou. Možno tiež použiť sklenú nádobu s medenou stenou. Piecka má priemer približne 3 cm až 5 cm a je vysoká 2 cm až 5 cm. Je opatrená jedným až tromi otvormi s rozdielnymi veľkosťami na umožnenie prúdenia pary. Piecka je vyhrievaná buď vyhrievacou platničkou umiestnenou pod ňou alebo vyhrievacou špirálou ovinutou okolo jej vonkajšieho plášťa. Aby sa zabránilo strate tepla únikom cez podkladovú platňu, ohrievač je prichytený k tejto platni kovom s nízkou tepelnou vodivosťou (argentán, pakfón, nové striebro, niklová mosadz alebo chrómniklová oceľ), napríklad rúrkou z niklovej mosadze pripojenou k otočnému vstupu, ak sa používa piecka s viacerými otvormi. Táto úprava má tú výhodu, že umožňuje zasunutie medenej tyče. Umožňuje to chladenie z vonkajšej strany použitím chladiaceho kúpeľa, - ak má veko medenej piecky viacero otvorov rozličných priemerov pod vzájomným uhlom 90°, možno tak v rámci celkového rozmedzia merania pokryť rôzne rozmedzia tlaku pary (otvory s priemermi v rozmedzí približne od 0,30 mm do 4,50 mm). Veľké otvory sa používajú pre nízke tlaky pary a naopak. Otáčaním piecky môže byť nastavený požadovaný otvor alebo medzipoloha na prúdenie pary (otvor v piecke – kryt – miska váh) a prúd molekúl sa uvoľní alebo odkloní cez otvor v piecke na misku váh. Na účely merania teploty testovanej látky sa na vhodné miesto umiestni tepelný článok (termočlánok) alebo odporový teplomer, - nad krytom je umiestnená miska váh prináležiaca vysokocitlivým mikrováham (pozri ďalej). Miska váh má priemer približne 30 mm. Pozlátený hliník predstavuje vhodný materiál, - miska váh je obklopená valcovitým mosadzným alebo medeným chladiacim boxom. V závislosti od typu váh je opatrená otvormi pre rameno váh (vahadlo) a otvorom v ochrannom kryte pre prúd molekúl a jej úlohou je zaručiť úplnú kondenzáciu pary na miske váh. Odvádzanie tepla smerom von je zabezpečené napríklad medenou tyčou pripojenou k chladiacemu boxu. Tyč je vyvedená cez základovú platňu a je od nej tepelne izolovaná napríklad trubicou z chrómniklovej ocele. Tyč je zasunutá do Dewarovej nádoby obsahujúcej skvapalnený dusík, umiestnenej pod základovou platňou, alebo skvapalnený dusík cirkuluje priamo cez tyč. Chladiaci box sa takto udržiava pri teplote približne - 120 °C. Miska váh je chladená výlučne sálaním a vyhovuje skúmanému tlakovému rozmedziu (chladenie približne jednu hodinu pred začatím merania), - váhy sú umiestnené nad chladiacim boxom. Vhodnými váhami pre túto metódu sú napríklad vysokocitlivé dvojramenné elektronické mikrováhy (8) alebo vysokocitlivý magneto-elektrický prístroj (pozri Smernicu na vykonávanie OECD testov 104, vydanie 12. 5. 1981), - v základovej platni sú zabudované aj elektrické prípojky pre tepelné články (termočlánky) (alebo odporové teplomery) a ohrievací rúrkový had, - vákuum sa v nádobe vytvára použitím vákuovej vývevy na tvorbu čiastočného vákua (podtlaku) alebo použitím vysokovákuovej vývevy (požadované vákuum približne 1 Pa až 2. 10-3 Pa sa dosiahne po 2 hodinách odčerpávania vzduchu). Tlak je regulovaný vhodným ionizačným tlakomerom (manometrom). 1.6.4.2. Postup merania Nádoba sa naplní testovanou látkou a veko sa uzavrie. Kryt a chladiaci box sa posunú nad piecku. Prístroj sa uzavrie a zapnú sa vákuové vývevy. Konečný tlak pred začatím meraní by mal byť približne 10-4 Pa. Chladenie v chladiacom boxe sa začína pri tlaku 10-2 Pa. Ak sa dosiahne požadované vákuum, začne sa so sériou kalibrácií pri najnižšej požadovanej teplote. Nastaví sa zodpovedajúci otvor na veku, prúd pary prechádza štítom umiestneným priamo nad otvorom a naráža na ochladený povrch misky váh. Miska váh musí byť dostatočne veľká, aby sa zabezpečilo, že celý prúd pary vedený krytom bude narážať na jej povrch. Impulz prúdu pary pôsobí ako sila proti miske váh a molekuly sa kondenzujú na jej chladnom povrchu. Impulz a následná kondenzácia vytvárajú signál na registračnom prístroji. Vyhodnotenie signálov poskytuje dve informácie: 1. V prístroji, ktorý je tu opísaný, sa tlak pary stanovuje priamo z impulzu na misku váh [nie je na to potrebné poznať molekulovú hmotnosť (2)]. Geometrické faktory ako otvor v piecke a uhol prúdenia molekúl musia byť zohľadnené pri vyhodnocovaní čítaní. 2. Zároveň sa môže merať aj hmotnosť kondenzátu a z nej možno vypočítať rýchlosť odparovania. Tlak pary sa môže tiež vypočítať z rýchlosti odparovania a molekulovej hmotnosti použitím Hertzovej rovnice (2). p = G 2 π RT × 10 3M kde: G = rýchlosť odparovania (kg s-1 m-2) M = (relatívna) molekulová (mólová) hmotnosť (g mol-1) T = teplota (K) (kelvin) R = všeobecná molekulová plynová konštanta (J mol-1 K-1) p = tlak pary (Pa) Po dosiahnutí potrebného vákua (podtlaku) sa séria meraní začne pri najnižšej želanej meracej teplote. Pre ďalšie merania sa teplota zvyšuje v malých intervaloch, až kým sa nedosiahne maximálna želaná teplotná hodnota. Testovaná vzorka sa potom opäť ochladí a môže byť zaznamenaná druhá krivka tlaku pary. Ak druhé kolo nepotvrdí výsledky prvého kola meraní, potom je možné, že testovaná látka sa rozkladá v rámci meraného teplotného rozmedzia. 1.6.5. Výtoková metóda – stanovením úbytku hmotnosti 1.6.5.1. Prístroje Výtokový prístroj pozostáva z týchto základných častí: - nádoby (nádržky), ktorá môže byť termostaticky udržiavaná pri stálej teplote a vákuovaná a v ktorej sú umiestnené výtokové komôrky, - vysokovákuovej vývevy (napríklad difúznej vývevy alebo turbomolekulárnej vývevy) s podtlakovým (vákuovým) ventilom, - zachytávača s použitím skvapalneného dusíka alebo suchého ľadu. Na obrázku č. 5 je ako príklad znázornená elektricky zohrievaná hliníková vákuová nádoba so štyrmi výtokovými komôrkami s nehrdzavejúcej ocele. Fólia z nehrdzavejúcej ocele s hrúbkou približne 0,3 mm je opatrená výtokovým otvorom s priemerom 0,2 až 1,0 mm a k výtokovej komôrke je prichytená závitovým vekom. 1.6.5.2. Postup merania Referenčná a testovaná látka sa naplnia do jednotlivých výtokových komôrok, kovová medzistena s otvorom je zaistená závitovým vekom a každá komôrka sa potom odváži s presnosťou na 0,1 mg. Komôrka sa umiestni do prístroja termostaticky udržiavaného pri stálej teplote, ktorý sa potom vákuuje na menej ako jednu desatinu predpokladaného tlaku. V stanovených časových intervaloch v rozmedzí od 5 hodín do 30 hodín sa do prístroja vpúšťa vzduch a opätovným odvážením sa stanoví úbytok hmotnosti výtokových komôrok. Aby sa zabránilo ovplyvneniu výsledkov prchavými prímesami, komôrka sa opakovane preváži v stanovených časových intervaloch na účely skontrolovania, či je rýchlosť odparovania konštantná prinajmenšom v priebehu dvoch takýchto časových intervalov. Tlak pary p vo výtokovej komôrke je daný nasledujúcou rovnicou: p = mKAt22 π R TM kde: p = tlak pary (Pa) m = hmotnosť testovanej látky, ktorá unikla z komôrky v priebehu času t (kg) t = čas (s) A = plocha otvoru (m2) K = opravný koeficient R = všeobecná plynová konštanta (J mol-1 K-1) T = teplota (K) (kelvin) M = relatívna (pomerná) molekulová hmotnosť (kg mol-1) Korekčný činiteľ K závisí od pomeru dĺžky k polomeru valcovitého hrdla otvoru: Pomer: | 0,1 | 0,2 | 0,6 | 1,0 | 2,0 | K: | 0,952 | 0,909 | 0,771 | 0,672 | 0,514 | Vyššie uvedená rovnica môže byť napísaná aj v tomto tvare: p = E mt2TM E = 1KA22 π R a predstavuje konštantu pre výtokovú komôrku. Táto konštanta pre výtokovú komôrku E môže byť stanovená referenčnou látkou, pričom sa použije táto rovnica: E = p(r) tm2M(r)T kde: p(r) = tlak pary referenčnej látky (Pa) M(r) = relatívna molekulová hmotnosť referenčnej látky (kg.mol-1) 1.6.6. Metóda plynovej saturácie 1.6.6.1. Prístroje Typický prístroj používaný na uskutočnenie tohto testu pozostáva z celého radu komponentov uvedených na obrázku 6a, ktoré sú opísané nižšie (1). Inertný plyn: Nosný plyn nesmie chemicky reagovať s testovanou látkou. Na tento účel zvyčajne stačí použiť dusík, avšak z prípadu na prípad sa môžu požadovať aj iné plyny (10). Použitý plyn musí byť suchý [pozri obrázok 6a, legenda 4: snímač (senzor) relatívnej vlhkosti]. Regulácia toku: Vhodný systém na reguláciu plynu je žiaduci na zabezpečenie konštantného a upraveného toku plynu cez saturačný stĺpec (kolónu). Zachytávače pary: Tieto závisia od konkrétnych vlastností príslušnej testovanej vzorky a od zvolenej metódy analýzy. Para by mala byť zachytávaná kvantitatívne a v takej forme, ktorá umožňuje následnú analýzu. Pre niektoré testované látky budú vhodné aj také typy zachytávačov, ktoré obsahujú kvapaliny ako hexán alebo etylénglykol. Pre iné látky možno zasa použiť tuhé absorpčné činidlá. Ako alternatívu zachytávania pary s následnou analýzou možno na kvantitatívne stanovenie množstva materiálu transportovaného známym množstvom nosného plynu použiť analytické techniky typu "in-train", napríklad chromatografiu. Okrem toho možno merať aj úbytok hmotnosti testovanej vzorky. Výmenník tepla: Na merania pri rozdielnych teplotách môže byť potrebné do celkovej zostavy zahrnúť aj výmenník tepla. Saturátorová kolóna: Testovaná látka sa z roztoku nanesie na vhodný inertný nosič. Pokrytý nosič sa umiestni do saturátorovej kolóny, ktorého rozmery a prietok musia byť také, aby za zaručila úplná saturácia nosného plynu. Saturátorová kolóna musí mať termostaticky udržiavanú teplotu. Na merania nad teplotu miestnosti by mal byť priestor medzi saturátorovou kolónou a zachytávačmi ohrievaný, aby sa zabránilo kondenzácii testovanej látky. Na účely zníženia transportu hmoty, ktorý sa prejavuje pri difúzii, môže byť v poradí za saturátorovou kolónou umiestnená kapilára (pozri obrázok 6b). 1.6.6.2. Postup merania Príprava saturátorovej kolóny: Roztok testovanej látky v rozpúšťadle s vysokým stupňom prchavosti sa pridá k vhodnému množstvu nosiča. Je potrebné pridať dostatočné množstvo testovanej látky, aby sa saturácia udržiavala počas trvania celého testu. Rozpúšťadlo sa úplne odparí vo vzduchu alebo v rotačnom odparovači a dôkladne zmiešaný materiál sa pridá do saturátorovej kolóny. Po termostatickej úprave testovanej vzorky sa cez prístroj nechá prúdiť suchý dusík. Meranie: Zachytávače alebo "in-train" detektor sú napojené na výtokovú linku kolóny a zaznamenáva sa čas. Prietok sa kontroluje na začiatku a potom v pravidelných intervaloch počas celého experimentu, pričom sa používa bublinomer (alebo priebežne, kontinuitne pomocou hmotového prietokomeru). Musí sa merať tlak na výstupe zo saturátora. Tento úkon sa môže uskutočniť jedným z uvedených spôsobov: a) buď zapojením snímača tlaku (tlakomeru) medzi saturátor a zachytávače (toto však nebýva uspokojivé riešenie, pretože to zvyšuje mŕtvy priestor a adsorpčný povrch), alebo b) stanovením úbytku (poklesu) tlaku v rámci príslušného použitého zachytávacieho systému ako funkcie prietoku v samostatnom pokuse (tento postup nebýva veľmi uspokojivý v prípade kvapalných zachytávačov). Čas požadovaný na zachytenie potrebného množstva testovanej látky pre rozdielne metódy analýzy je stanovený v predbežných cykloch alebo odhadom. Ako alternatívu zachytávania testovanej látky pre ďalšiu analýzu možno použiť "in-train" kvantitatívny analytický postup (napríklad chromatografiu). Pred vypočítaním tlaku pary pri danej teplote je potrebné uskutočniť predbežné cykly na stanovenie maximálneho prietoku, ktorý úplne saturuje nosný plyn parou testovanej látky. Toto sa dá zaručiť, ak sa nosný plyn prepúšťa cez saturátor dostatočne pomaly, tak aby nižšia rýchlosť nedávala väčší vypočítaný tlak pary. Konkrétna analytická metóda sa stanoví na základe charakteristických vlastností látky určenej na testovanie (napríklad plynová chromatografia alebo gravimetria). Stanoví sa množstvo testovanej látky transportované známym objemom nosného plynu. 1.6.6.3. Výpočet tlaku pary Tlak pary sa vypočíta z hustoty pary, W/V, pomocou nasledujúcej rovnice: p = × RTM kde: p = tlak pary (Pa) W = hmotnosť odparenej testovanej látky (g) V = objem nasýteného (saturovaného) plynu (m3) R = všeobecná molekulová plynová konštanta (J mol-1 K-1) T = teplota (K) (kelvin) M = relatívna molekulová hmotnosť testovanej látky (g mol-1). Namerané objemy musia byť opravené z hľadiska tlakových a teplotných rozdielov medzi prietokomerom a termostaticky upraveným saturátorom. Ak je prietokomer umiestnený smerom po prúde od zachytávača pary, môžu byť potrebné opravy zohľadňujúce všetky odparené ingredienty zachytávača (1). 1.6.7. Metóda rotujúcej guľôčky (8, 11, 13) 1.6.7.1. Prístroje Metóda rotujúcej guľôčky sa môže uskutočniť použitím meradla viskozity rotujúceho rotora podľa znázornenia na obrázku 8. Schematický nákres pokusného systému je zobrazený na obrázku 7. Merací prístroj zvyčajne pozostáva z meracej hlavy rotujúceho rotora, umiestnenej v termostaticky upravovanom uzavretom priestore (s presnosťou regulácie na 0,1 °C). Nádoba so vzorkou je umiestnená v termostaticky upravovanom uzavretom priestore (s presnosťou regulácie na 0,1 °C) a všetky ostatné časti systému sú udržiavané pri vyššej teplote, aby sa zabránilo kondenzácii. Vysokovákuové vývevové zariadenie je napojené na systém pomocou vysokovákuových ventilov. Meracia hlava rotujúceho rotora pozostáva z oceľovej guľôčky (s priemerom 4 mm až 5 mm) v rúrke. Guľôčka je zavesená a stabilizovaná v magnetickom poli, zvyčajne s použitím kombinácie permanentných magnetov a regulačných cievok. Guľôčka sa privádza do otáčavého pohybu rotačnými poľami vytváranými cievkami. Snímacie cievky, ktoré merajú neustále prítomnú nízku laterálnu magnetizáciu guľôčky, umožňujú meranie jej rýchlosti otáčania. 1.6.7.2. Postup merania Keď guľôčka dosiahla danú rotačnú rýchlosť v(o) (približne 400 otáčok za sekundu), ďalšie budenie sa zastaví a následkom trenia plynu dochádza k spomaľovaniu. Pokles rýchlosti otáčania sa meria ako funkcia času. Keďže trenie spôsobené magnetickou suspenziou je zanedbateľné v porovnaní s trením plynu, tlak plynu je daný nasledujúcou rovnicou: p = π c r ρ × ln v v o kde: c – = priemerná rýchlosť molekúl plynu r = polomer guľôčky ρ = hustota hmoty guľôčky σ = koeficient tangenciálneho prenosu hybnosti (Σ= 1 pre ideálnu guľovú plochu guľôčky) t = čas v(t) = rýchlosť otáčania po uplynutí času t v(o) = počiatočná rýchlosť otáčania Túto rovnicu možno napísať aj v tejto forme: p = π c r ρ × t – t t × t n – 1 Kde tn, tn-1 sú časy potrebné pre daný počet N otáčok. Tieto časové intervaly tn a tn-1 nasledujú za sebou a tn > tn-1. Priemerná rýchlosť molekuly plynu c je daná nasledujúcou rovnicou: c = RT π M12 kde: T = teplota R = všeobecná molárna plynová konštanta M = relatívna molekulová hmotnosť 2. ÚDAJE Tlak pary zo všetkých predchádzajúcich metód musí byť stanovený pre minimálne dve teploty. V rozmedzí od 0 °C do 50 °C sa odporúčajú tri alebo viac teplôt, aby sa dala skontrolovať lineárnosť krivky tlaku plynu. 3. SPRÁVA Správa z testu by mala, pokiaľ je to možné, obsahovať nasledujúce informácie: - použitú metódu, - presnú špecifikáciu látky (identifikáciu a prímesi) a opatrenia v rámci predbežnej purifikácie testovanej látky, ak sa takéto uskutočnili, - minimálne dve tlakové a teplotné hodnoty, podľa možnosti v rozmedzí od 0 °C do 50 °C, - všetky prvotné, nespracované údaje, - log p versus 1/T krivku, - odhad tlaku pary pri 20 °C alebo 25 °C. Ak sa pozoruje premena (zmena skupenstva, rozklad), treba uviesť nasledujúce informácie: - charakter zmeny, - teplotu, pri ktorej sa zmena prejavuje pri atmosférickom tlaku, - tlak pary pri 10 °C a 20 °C pod teplotou premeny a 10 °C a 20 °C nad touto teplotou (s výnimkou premeny z tuhej látky na plyn). V správe z testu musia byť uvedené všetky informácie a poznámky, ktoré sú dôležité pre interpretáciu výsledkov testu, najmä týkajúce sa prímesí a fyzikálneho stavu (skupenstva) testovanej látky. 4. ODKAZY (1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline 104, Decision of the Council C(81) 30 final. (2) Ambrose, D. in B. Le Neindre, B. Vodar, (Eds.): Experimental thermodynamics, Butterworths, London, 1975, Vol. II. (3) R. Weissberger ed.: Technique of Organic Chemistry, Physical Methods of Organic Chemistry, 3rd ed., Chapter IX, Interscience Publ., New York, 1959, Vol. I, Part I. (4) Knudsen, M. Ann. Phys. Lpz., 1909, vol 29, 1979; 1911, vol. 34, 593. (5) NF T 20-048 AFNOR (Sept. 85). Chemical products for industrial use – Determination of vapour pressure of solids and liquids within range from 10-1 to 105 Pa – Static method. (6) NF T 20-047 AFNOR (Sept. 85). Chemical products for industrial use – Determination of vapour pressure of solids and liquids within range from 10-3 to 1 Pa – Vapour pressure balance method. (7) ASTM D 2879-86, Standard test method for vapour pressure – temperature relationship and initial decomposition temperature of liquids by isoteniscope. (8) G. Messer, P. Röhl, G. Grosse and W. Jitschin. J. Vac. Sci. Technol.(A), 1987, vol. 5 (4), 2440. (9) Ambrose, D., Lawrenson, I. J., Sprake, C.H.S. J. Chem. Thermodynamics 1975, vol. 7, 1173. (10) B. F. Rordorf. Thermochimica Acta, 1985, vol. 85, 435. (11) G. Comsa, J. K. Fremerey and B. Lindenau. J. Vac. Sci. Technol., 1980, vol. 17 (2), 642. (12) G. Reich. J. Vac. Sci. Technol., 1982, vol. 20 (4), 1148. (13) J. K. Fremerey. J. Vac. Sci. Technol. (A), 1985, vol. 3 (3), 1715. A.5. POVRCHOVÉ NAPÄTIE 1. METÓDA Opísané metódy sú upravené smernicou na vykonávanie OECD testov (1). Základné princípy sú uvedené v odkazoch (2). 1.1. ÚVOD Opísané metódy sú určené na meranie povrchového napätia vodných roztokov. Pred vykonaním týchto testov sa odporúča získať predbežné informácie o rozpustnosti vo vode, hydrolýznych vlastnostiach a kritickej koncentrácii pre tvorbu micel testovanej látky. Nasledujúce uvedené metódy sa dajú použiť pre väčšinu chemikálií bez akýchkoľvek obmedzení v spojitosti s ich stupňom čistoty. Meranie povrchového napätia metódou krúžkového tenzometra sa obmedzuje na vodné roztoky s dynamickou viskozitou nižšou ako približne 200 mPa s. 1.2. POJMY A JEDNOTKY Entalpia voľnej hladiny na jednotku povrchovej plochy sa vzťahuje na povrchové napätie. Povrchové napätie sa udáva ako: N/m (jednotka SI) alebo mN/m (podjednotka SI) 1 N/m = 103 dyn/cm N/m = 1 dyn/cm v zastaranej jednotkovej sústave cgs. 1.3. REFERENČNÉ LÁTKY Referenčné látky nemusia byť použité vo všetkých prípadoch, keď sa skúma nová látka. V prvom rade by mali slúžiť na občasnú kontrolu účinnosti metódy, jej správnej realizácie a na umožnenie porovnania s výsledkami dosiahnutými pri použití iných metód. Referenčné látky, ktoré pokrývajú široký rozsah povrchových napätí, sú uvedené v odkazoch (1) a (3). 1.4. PRINCÍP METÓD Metódy sú založené na meraní maximálnej sily, ktorá musí byť vynaložená vertikálne na strmienok alebo krúžok v kontakte s hladinou testovanej kvapaliny umiestnenej v meracej miske na účely jeho oddelenia od tejto hladiny alebo na doštičku s jednou hranou v kontakte s povrchom na účely zdvihnutia filmu, ktorý sa vytvoril. Látky, ktoré sú rozpustné vo vode pri koncentrácii aspoň 1mg/liter, sú testované vo vodnom roztoku pri jednej koncentrácii. 1.5. KRITÉRIÁ KVALITY Tieto metódy sa dajú realizovať s väčšou presnosťou, než aká sa pravdepodobne bude požadovať na environmentálne zhodnocovanie. 1.6. OPIS METÓD Roztok testovanej látky sa pripraví v destilovanej vode. Koncentrácia tohto roztoku by mala predstavovať 90 % nasýtenej rozpustnosti testovanej látky vo vode; keď táto koncentrácia prevyšuje 1g/liter, na účely testovania sa použije koncentrácia 1g/liter. Látky s rozpustnosťou vo vode nižšou ako 1mg/liter sa nemusia testovať. 1.6.1. Doštičková metóda Pozri technické normy ISO 304 a NF T 73-060 (Surface active agents – determination of surface tension by drawing up liquid films) (Povrchovo aktívne činidlá – stanovenie povrchového napätia pomocou kvapalinových filmov). 1.6.2. Strmienková metóda Pozri technické normy ISO 304 a NF T 73-060 (Surface active agents – determination of surface tension by drawing up liquid films) (Povrchovo aktívne činidlá – stanovenie povrchového napätia pomocou kvapalinových filmov). 1.6.3. Krúžková metóda Pozri technické normy ISO 304 a NF T 73-060 (Surface active agents – determination of surface tension by drawing up liquid films) (Povrchovo aktívne činidlá – stanovenie povrchového napätia pomocou kvapalinových filmov). 1.6.4. Harmonizovaná krúžková metóda podľa OECD 1.6.4.1. Prístroje Na účely tohto merania postačujú komerčne dostupné tenzometre. Pozostávajú z nasledujúcich častí: - pohyblivá doska na vzorky, - systém na meranie sily, - meracie teleso (krúžok), - meracia nádoba. 1.6.4.1.1. Pohyblivá doska na vzorky Pohyblivá doska na vzorky sa používa ako podložka pod termoregulovanú meraciu nádobu obsahujúcu kvapalinu určenú na testovanie. Spolu s meracím systémom je prichytená na stojan. 1.6.4.1.2. Systém na meranie sily Systém na meranie sily (pozrite obrázok) je umiestnený nad dosku na vzorky. Odchýlka merania sily nemá presahovať hodnotu ±10-6 N, zodpovedajúc tak dovolenej chybe ±0,1 mg pri meraní hmotnosti. Vo väčšine prípadov je meracia stupnica komerčne dostupných tenzometrov kalibrovaná v mN/m, takže povrchové napätie môže byť odčítané priamo v mN/m s presnosťou na 0,1mN/m. 1.6.4.1.3. Meracie teleso (krúžok) Krúžok je zvyčajne vyrobený z platinovo-irídiového drôtu s hrúbkou približne 0,4 mm a so stredným obvodom 60 mm. Drôtený krúžok je zavesený horizontálne na kovový kolík a drôtenú upínaciu konzolu, aby sa tak vytvorilo prepojenie so systémom na meranie sily (pozri obrázok). +++++ TIFF +++++ Meracie teleso (krúžok) (Všetky rozmery sú vyjadrené v milimetroch) 1.6.4.1.4. Meracia ná doba Meracia nádoba určená pre testovanú látku musí byť termoregulovaná sklená nádoba. Musí mať také vlastnosti, aby počas merania teplota testovaného kvapalinového roztoku a plynová fáza nad jeho povrchom zostali konštantná a aby sa testovaná vzorka nemohla odparovať. Vyhovujúce sú valcovité sklené nádoby s vnútorným priemerom najmenej 45 mm. 1.6.4.2. Príprava prístroja 1.6.4.2.1. Čistenie Sklené nádoby musia byť dôkladne vyčistené. Ak je to potrebné, musia byť umyté horúcou kyselinou chrómsírovou a následne sirupovitou kyselinou fosforečnou (83 až 98 hmotnostných % H3PO4), dôkladne opláchnuté pod vodou z vodovodu a nakoniec umyté v dvakrát destilovanej vode, až kým sa nedosiahne neutrálna reakcia, a potom sa musia osušiť alebo vymyť časťou kvapalnej vzorky určenej na testovanie, resp. meranie. Krúžok musí byť najprv dôkladne opláchnutý vo vode, aby sa odstránili všetky látky, ktoré sú rozpustné vo vode, potom sa krátko ponorí do kyseliny chrómsírovej, umyje v dvakrát destilovanej vode, až kým sa nedosiahne neutrálna reakcia, a nakoniec sa krátko ohreje nad metanolovým plameňom. Upozornenie: Kontaminácia látkami, ktoré sa nerozpustili alebo nerozrušili kyselinou chrómsírovou alebo kyselinou fosforečnou, ako napríklad silikónmi, sa musí odstrániť pomocou vhodného organického rozpúšťadla. 1.6.4.2.2. Kalibrácia prístroja Kalibrácia prístroja spočíva v kontrole nulového bodu a jeho nastavení takým spôsobom, aby označenie prístroja umožňovala spoľahlivé stanovenie hodnôt v mN/m. Inštalácia: Prístroj musí byť vyvážený napríklad pomocou liehovej vodováhy na tenzometrovej základni nastavovacími skrutkami umiestnenými naspodu základovej platne. Nastavenie nulového bodu: Po inštalácii krúžku na prístroj a pred jeho ponorením do kyseliny musí byť ukazovateľ tenzometra nastavený na nulu a musí sa skontrolovať, či je krúžok rovnobežný s hladinou kvapaliny. Na tento účel možno použiť hladinu kvapaliny ako zrkadlo. Kalibrácie: Vlastná testová kalibrácia sa môže uskutočniť jedným z týchto dvoch postupov: a) použitím závažia: postup používajúci závažia známej hmotnosti medzi 0,1 a 1,0 g umiestnené na krúžku. Kalibračná konštanta (konštanta pri ciachovaní), Φa, ktorou musia byť vynásobené všetky hodnoty odčítané na inštrumente, sa stanoví podľa rovnice (1): Φ = σrσa kde: σ = mg2bmN/m m = hmotnosť závažia (g) g = gravitačné zrýchlenie (981 cm s-2 pri hladine mora) b = stredný obvod krúžku (cm) σa = údaj na stupnici tenzometra po umiestnení závažia na krúžok (mN/m). b) použitím vody, postup používajúci čistú vodu, ktorej povrchové napätie sa napríklad pri teplote 23 °C rovná 72,3 mN/m. Tento postup sa dá uskutočniť rýchlejšie ako hmotnostná kalibrácia, len je tu stále riziko, že povrchové napätie vody bude skreslené stopami kontaminácie povrchovo aktívnymi činidlami. Kalibračná konštanta, Φb, ktorou musia byť vynásobené všetky údaje odčítané na prístroji, sa stanoví podľa rovnice (2): Φ = σoσg kde: σ0 = hodnota citovaná v literatúre pre povrchové napätie vody (mN/m) σg = nameraná hodnota povrchového napätia vody (mN/m) obidve hodnoty pri tej istej teplote. 1.6.4.3. Príprava vzoriek Pri príprave vodných roztokov látok určených na testovanie treba použiť požadované koncentrácie vo vode, pričom roztoky nesmú obsahovať žiadne nerozpustené látky. Roztok sa musí udržiavať pri konštantnej teplote (±0,5 °C). Keďže povrchové napätie roztoku sa v meracej nádobe mení v priebehu času, je potrebné uskutočniť viacero meraní v rozličných časoch, ako aj vynášať hodnoty vo forme krivky diagramu ako funkcie času. Keď sa ďalšie zmeny už neobjavia, dosiahol sa rovnovážny stav. Prach a plynová kontaminácia inými látkami rušivo pôsobia na výsledky meraní. Celý postup sa preto uskutoční pod ochranným krytom. 1.6.5. Podmienky skúšania Meranie musí byť uskutočnené pri teplote približne 20 °C a táto teplota sa udržiava v rozmedzí ±0,5 °C. 1.6.6. Realizácia testu Roztoky určené na meranie treba premiestniť do dôkladne očistenej meracej nádoby, pričom treba dbať na to, aby sa zabránilo peneniu. Meracia nádoba sa potom položí na dosku prístroja. Dosku potom treba dvíhať až dovtedy, kým sa krúžok neponorí pod hladinu roztoku určeného na meranie. Doska sa potom pozvoľna a rovnomerne spúšťa nadol (rýchlosťou približne 0,5 cm/min.), akoby sme krúžok chceli oddeliť od hladiny kvapaliny, a to až dovtedy, kým sa nedosiahne maximálna sila. Vrstva kvapaliny prilipnutá ku krúžku sa však od neho nesmie oddeliť. Po ukončení merania treba krúžok opäť ponoriť pod hladinu a merania sa takto opakujú až dovtedy, kým sa nedosiahne konštantná hodnota povrchového napätia. Čas, ktorý uplynul od premiestnenia testovaného roztoku do meracej nádoby, sa musí zaznamenať pre každé jedno stanovenie. Hodnoty sa odčítajú vždy pri maximálnej sile vyvinutej pri snahe o oddelenie krúžku od povrchu hladiny kvapaliny. 2. ÚDAJE Pre výpočet povrchového napätia sa hodnota odčítaná v mN/m zo stupnice prístroja najprv vynásobí kalibračným koeficientom Φa alebo Φb (v závislosti od použitého kalibračného postupu). Takto získame hodnotu, ktorá je iba približná a vyžaduje si preto korekciu. Harkins a Jordan (4) empiricky stanovili korekčné koeficienty pre hodnoty povrchového napätia meraného krúžkovou metódou, ktoré sú závislé od rozmerov krúžku, hustoty testovanej kvapaliny a od jej povrchového napätia. Keďže je veľmi ťažké stanoviť korekčný koeficient pre každé jedno samostatné meranie z Harkinsových a Jordanových tabuliek, na účely výpočtu povrchového napätia vodných roztokov možno použiť zjednodušený postup odčítania korekčných hodnôt povrchového napätia priamo z tabuľky. (Na odčítanie v rozmedzí tabuľkových hodnôt je potrebné použiť interpoláciu.) TABUĽKA: KOREKCIA NAMERANÉHO POVRCHOVÉHO NAPÄTIA Platí iba pre vodné roztoky, ρ ≡ 1 g/cm3 R = 9,55 mm (stredný polomer krúžku) r = 0,185 mm (polomer drôtu, z ktorého je krúžok zhotovený) Experimentálna hodnota (mN/m) | Korigovaná hodnota (mN/m) | Kalibrácia závažiami [pozri bod 1.6.4.2.2 a)] | Kalibrácia vodou [pozri bod 1.6.4.2.2 b)] | 20 | 16,9 | 18,1 | 22 | 18,7 | 20,1 | 24 | 20,6 | 22,1 | 26 | 22,4 | 24,1 | 28 | 24,3 | 26,1 | 30 | 26,2 | 28,1 | 32 | 28,1 | 30,1 | 34 | 29,9 | 32,1 | 36 | 31,8 | 34,1 | 38 | 33,7 | 36,1 | 40 | 35,6 | 38,2 | 42 | 37,6 | 40,3 | 44 | 39,5 | 42,3 | 46 | 41,4 | 44,4 | 48 | 43,4 | 46,5 | 50 | 45,3 | 48,6 | 52 | 47,3 | 50,7 | 54 | 49,3 | 52,8 | 56 | 51,2 | 54,9 | 58 | 53,2 | 57,0 | 60 | 55,2 | 59,1 | 62 | 57,2 | 61,3 | 64 | 59,2 | 63,4 | 66 | 61,2 | 65,5 | 68 | 63,2 | 67,7 | 70 | 65,2 | 69,9 | 72 | 67,2 | 72,0 | 74 | 69,2 | — | 76 | 71,2 | — | 78 | 73,2 | — | Táto tabuľka bola zostavená na základe Harkinsovej-Jordanovej korekcie. Je podobná tabuľke uvedenej v technickej norme DIN Standard (DIN 53914) pre vodu a vodné roztoky (hustota ρ = 1g/cm3) a je vhodná pre komerčne dostupný krúžok s rozmermi R = 9,55 mm (stredný polomer krúžku) a r = 0,185 mm (polomer drôtu, z ktorého je krúžok zhotovený). Tabuľka udáva korigované hodnoty pre merania povrchového napätia, vykonané po kalibrácii závažiami alebo vodou. Alternatívne, bez predchádzajúcej kalibrácie, povrchové napätie sa môže vypočítať podľa tohto vzorca: σ = f × F4 π R kde: F = sila nameraná na dynamometri v bode prerušenia filmu R = polomer krúžku f = korekčný (opravný) koeficient (1). 3. SPRÁVA 3.1. SPRÁVA Z TESTU Správa z testu by mala, pokiaľ je to možné, obsahovať tieto informácie: - použitú metódu, - typ použitej vody alebo roztoku, - presnú špecifikáciu testovanej látky (identifikáciu a prímesi), - výsledky merania: povrchové napätie (hodnoty odčítané zo stupnice) uvádzajúce jednotlivé samostatné odčítania hodnôt a ich aritmetický priemer, ako aj korigované stredné hodnoty (zohľadňujúce koeficient zariadenia a korekčnú tabuľku), - koncentráciu roztoku, - testovaciu teplotu, - vek použitého roztoku, obzvlášť čas medzi prípravou a meraním roztoku, - opis časovej závislosti povrchového napätia po premiestnení roztoku do meracej nádoby, - všetky informácie a poznámky, ktoré sú dôležité pre interpretáciu výsledkov testu, najmä týkajúce sa prímesí a fyzikálneho skupenstva testovanej látky. 3.2. INTERPRETÁCIA VÝSLEDKOV Za predpokladu, že destilovaná voda má povrchové napätie 72,75 mN/m pri teplote 20 °C, látky prejavujúce povrchové napätie nižšie ako 60 mN/m za podmienok tejto metódy treba považovať za povrchovo aktívne materiály. 4. ODKAZY (1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline 115, Decision of the Council C(81) 30 final. (2) R. Weissberger ed.: Technique of Organic Chemistry, Physical Methods of Organic Chemistry, 3rd ed., Interscience Publ., New York, 1959, Vol. I, Part I, Chapter XIV (3) Pure Appl. Chem., 1976, vol. 48, 511. (4) Harkins, W. D., Jordan, H. F., J. Amer. Chem. Soc., 1930, vol. 52, 1751. A.6. ROZPUSTNOSŤ VO VODE 1. METÓDA Opísané metódy sú upravené smernicou na vykonávanie OECD testov (1). 1.1. ÚVOD Na účely realizácie tejto metódy sa odporúča získať predbežné informácie o štruktúrnom vzorci, tlaku pary, disociačnej konštante a hydrolýze (ako funkcie pH) látky určenej na testovanie. Neexistuje jediná dostupná metóda, ktorá by pokrývala celý rozsah rozpustnosti vo vode. Dve skúšobné metódy, ktoré sú opísané v nasledujúcom texte, pokrývajú síce celý rozsah rozpustnosti, avšak nedajú sa použiť v prípade prchavých látok: - jedna, ktorá sa vzťahuje na absolútne čisté látky s nízkou rozpustnosťou (<10-2 gramov na liter), ktoré sú stabilné vo vode, sa nazýva "metóda vypierania z kolóny", - druhá, ktorá sa vzťahuje na absolútne čisté látky s vyššou rozpustnosťou (>10-2 gramov na liter), ktoré sú stabilné vo vode, sa nazýva "banková (fľašová) metóda". Rozpustnosť látok vo vode môže byť do značnej miery ovplyvnená prítomnosťou prímesí. 1.2. POJMY A JEDNOTKY Rozpustnosť látky vo vode je špecifikovaná saturačnou hmotnostnou koncentráciou látky vo vode pri danej teplote. Rozpustnosť vo vode je špecifikovaná v jednotkách hmotnosti na objem roztoku. Príslušnou jednotkou SI je kg/m3 (možno však použiť aj g/liter). 1.3. REFERENČNÉ LÁTKY Referenčné látky sa nemusia použiť vo všetkých prípadoch, keď sa skúma nová látka. V prvom rade by mali slúžiť na občasnú kontrolu účinnosti metódy, jej správnej realizácie a na umožnenie porovnania s výsledkami dosiahnutými pri použití iných metód. 1.4. PRINCÍP SKÚŠOBNEJ METÓDY Približné množstvo testovanej vzorky a čas potrebný na dosiahnutie saturačnej hmotnostnej koncentrácie sa stanoví v jednoduchom predbežnom teste. 1.4.1. Metóda vypierania z kolóny Táto metóda je založená na vypieraní testovanej látky vodou z mikrokolóny, ktorá je naplnená inertným nosným materiálom, napr. sklenými guľôčkami alebo pieskom. Tento nosný materiál je pokrytý nadbytkom testovanej látky. Rozpustnosť vo vode sa stanovuje vtedy, keď je hmotnostná koncentrácia eluátu konštantná. Vyjadruje sa úrovňou koncentrácie ako funkcia času. 1.4.2. Banková (fľašová) metóda V rámci tejto metódy sa testovaná látka (tuhé látky musia byť rozomleté na prach) rozpustí vo vode pri teplote o niečo vyššej, ako je testovacia teplota. Keď sa dosiahne saturácia, zmes sa ochladí a udržiava sa pri skúšobnej teplote, pričom sa mieša dovtedy, kým je to potrebné na dosiahnutie rovnovážneho stavu. Meranie sa môže alternatívne uskutočniť priamo pri skúšobnej teplote, ak sa vhodným vzorkovaním zabezpečí, že sa dosiahne saturačný rovnovážny stav. Následne sa hmotnostná koncentrácia testovanej látky vo vodnom roztoku, ktorý nesmie obsahovať žiadne nerozpustené častice, stanoví vhodnou analytickou metódou. 1.5. KRITÉRIÁ KVALITY 1.5.1. Opakovateľnosť V prípade metódy vypierania z kolóny možno dosiahnuť <30 %, v prípade bankovej (fľašovej) metódy by sa malo dodržiavať <15 %. 1.5.2. Citlivosť Citlivosť závisí od metódy analýzy, avšak stanovenia hmotnostnej koncentrácie môžu byť stanovované až do 10-6 gramov na liter. 1.6. OPIS METÓDY 1.6.1. Podmienky skúšania Odporúča sa uskutočniť test pri teplote 20 °C s výkyvom maximálne ±0,5 °C. Ak sa v spojitosti s rozpustnosťou považuje za možnú teplotná závislosť (>3 % na každý jeden °C), mali by sa použiť dve ďalšie teploty minimálne 10 °C nad a pod hodnotou pôvodne zvolenej teploty. V tomto prípade by teplotná regulácia mala byť ±0,1 °C. Zvolená teplota by sa mala udržiavať na konštantnej úrovni vo všetkých relevantných častiach skúšobného zariadenia. 1.6.2. Predbežný test K približne 0,1 g testovanej vzorky (tuhé látky musia byť rozdrvené na prach) v ciachovanom odmernom valci so zabrúsenou sklenou zátkou sa pridávajú narastajúce objemy destilovanej vody pri teplote miestnosti, pridržiavajúc sa krokov uvedených v tejto tabuľke: 0,1 g rozpustiteľná v ′x′ ml vody | 0,1 | 0,5 | 1 | 2 | 10 | 100 | > 100 | Približná rozpustnosť (g/liter) | > 1000 | 1000 až 200 | 200 až 100 | 100 až 50 | 50 až 10 | 10 až 1 | < 1 | Po každom pridaní stanoveného množstva vody sa zmes intenzívne trepe 10 minút a vizuálne sa skontroluje z hľadiska akýchkoľvek nerozpustených častí testovanej vzorky. Ak po pridaní 10 ml vody testovaná vzorka alebo jej časti zostanú nerozpustené, pokus sa musí zopakovať v 100 ml odmernom valci s väčším objemom vody. Pri nižších mierach rozpustnosti môže byť čas potrebný na rozpustenie testovanej látky podstatne dlhší (treba počítať minimálne s 24 hod.). Približná rozpustnosť je uvedená v tabuľke pod tým objemom pridanej vody, v ktorom dôjde k úplnému rozpusteniu testovanej vzorky. Ak je testovaná vzorka naďalej zjavne nerozpustná, treba predĺžiť čas na rozpustenie z 24 hodín na maximálne 96 hodín alebo treba pokračovať v zrieďovaní, aby sa zistilo, ktorú metódu použiť, či metódu vypierania z kolóny, alebo metódu rozpúšťania v banke (fľaši). 1.6.3. Metóda vypierania z kolóny 1.6.3.1. Nosný materiál, rozpúšťadlo a eluent Nosný materiál pre metódu vypierania z kolóny musí byť inertný. Vhodné použiteľné materiály sú sklené guľôčky a piesok. Na nanesenie testovanej látky na nosný materiál treba použiť vhodné prchavé rozpúšťadlo kvality analytického činidla. Ako eluent sa použije voda, ktorá bola dvakrát destilovaná v sklenom alebo kremennom destilačnom prístroji. Upozornenie: Nesmie byť použitá voda pochádzajúca priamo z výmenníka organických iónov. 1.6.3.2. Aplikácia testovanej látky na nosný materiál Odváži sa približne 600 mg nosného materiálu a tento sa potom premiestni do 50 ml banky s guľatým dnom. Vhodné odvážené množstvo testovanej látky sa rozpustí vo zvolenom rozpúšťadle. Primerané množstvo tohto roztoku sa pridá do nosného materiálu. Rozpúšťadlo sa musí úplne odpariť napr. v rotačnom odparovacom prístroji, pretože inak sa nedosiahne saturácia nosiča vodou kvôli separačným účinkom na povrchu nosného materiálu. Aplikácia testovanej látky na nosný materiál môže spôsobovať problémy (chybné výsledky), ak sa testovaná látka nanáša ako olej alebo odlišná kryštalická fáza. Problém treba experimentálne preskúmať a podrobnosti musia byť uvedené v správe o teste. Nosný materiál s aplikovanou testovanou látkou sa nechá máčať približne v 5 ml vody asi dve hodiny. Suspenzia sa potom pridá do mikrokolóny. Suchý nosný materiál s aplikovanou testovanou látkou sa môže alternatívne pridať do mikrokolóny, ktorá bola naplnená vodou, a potom vyvažovať približne dve hodiny. Testovací postup Vypieranie testovanej látky z nosného materiálu sa môže uskutočniť jedným z dvoch odlišných uvedených spôsobov: - recirkulačným čerpadlom (pozri obrázok 1), - egalizačnou nádobou (pozri obrázok 4). 1.6.3.3. Metóda vypierania z kolóny s recirkulačným čerpadlom Prístroje Schematická zostava typického systému je znázornená na obrázku 1. Vhodná mikrokolóna je znázornená na obr. 2, hoci akceptovateľná je akákoľvek veľkosť za predpokladu, že bude spĺňať kritériá reprodukovateľnosti a citlivosti. V kolóne musí byť voľný priestor zodpovedajúci minimálne piatim úložným objemom vody a samotná musí byť schopná pojať minimálne päť vzoriek. Veľkosť sa môže alternatívne redukovať, ak sa použije doplnkové riedidlo ako náhrada za počiatočných päť úložných objemov vody vypustených zo systému spolu s rozpustenými prímesami. Kolóna musí byť napojená na recirkulačné čerpadlo, ktoré je schopné regulovať tok približne 25 ml/h. Čerpadlo je pripojené polytetrafluóretylén (P.T.F.E.), resp. sklenými spojkami. Kolóna a čerpadlo musia po zostavení zabezpečiť vzorkovanie výtoku a vyváženie voľného priestoru pri atmosférickom tlaku. Materiál v kolóne spočíva na malom tesnení (5 mm) zo sklenej vaty (vlny), ktoré zároveň slúži na filtráciu čiastočiek. Recirkulačné čerpadlo môže byť napríklad peristaltické čerpadlo alebo membránové čerpadlo (musí sa dbať na to, aby sa zabránilo akejkoľvek kontaminácii, resp. absorpcii materiálom, z ktorého sú zhotovené rúrky). Postup merania Spustí sa prúdenie cez kolónu. Odporúča sa použiť prietok približne 25 ml/h (v prípade opísanej kolóny to zodpovedá 10 úložným objemom/h). Prvých päť úložných objemov (minimálne) sa vypustí s cieľom odstránenia prímesí rozpustných vo vode. Po tomto sa recirkulačné čerpadlo nechá bežať až dovtedy, kým sa nedosiahne vyváženie definované piatimi za sebou nasledujúcimi vzorkami, ktorých koncentrácie sa nelíšia viac ako ±30 % v náhodnom slede. Vzorky musia byť od seba oddelené časovými intervalmi zodpovedajúcimi prietoku najmenej 10 úložných objemov eluentu. 1.6.3.4. Metóda vypierania z kolóny s egalizačnou nádobou Prístroje (pozri obrázky 3 a 4) Egalizačná nádoba: Spojenie s egalizačnou nádobou sa uskutoční použitím zabrúseného skleného spoja napojeného na polytetrafluoretylénové (P.T.F.E.) rúrky. Odporúča sa použiť prietok približne 25 ml za hodinu. Za sebou nasledujúce eluátové frakcie by sa potom mali zachytávať a analyzovať podľa zvolenej metódy. Postup merania Tie frakcie zo stredného eluátového rozsahu, v ktorých sú koncentrácie konštantné (±30 %) minimálne v piatich následných frakciách, sa použijú na stanovenie rozpustnosti vo vode. V obidvoch prípadoch (pri použití recirkulačného čerpadla alebo egalizačnej nádoby) je potrebné uskutočniť druhé kolo merania pri polovičnej miere prvého (pôvodného) prietoku. Ak sú výsledky oboch kôl meraní súhlasné, test bol uskutočnený na uspokojivej úrovni; ak sa však pri nižšom prietoku prejaví vyššia skutočne pozorovaná rozpustnosť, znižovanie miery prietoku na polovicu musí pokračovať dovtedy, kým dve za sebou nasledujúce kolá meraní nevykážu rovnakú rozpustnosť. V obidvoch prípadoch (pri použití recirkulačného čerpadla alebo egalizačnej nádoby) sa musia frakcie kontrolovať z hľadiska prítomnosti koloidného materiálu skúmaním Tyndallovho efektu (rozptyl svetla). Prítomnosť takýchto čiastočiek znehodnocuje výsledky a test sa musí zopakovať po zdokonalení postupu filtrácie v kolóne. Je potrebné zaznamenať hodnoty pH pre každú vzorku. Druhé kolo meraní sa musí uskutočniť pri tej istej teplote ako prvé. 1.6.4. Banková (fľašová) metóda 1.6.4.1. Prístroje Pri použití bankovej (fľašovej) metódy je potrebný tento materiál: - normálne laboratórne sklené nádoby a vybavenie laboratórnymi prístrojmi, - zariadenie vhodné na premiešavanie, resp. pretrepávanie roztokov pri kontrolovaných a regulovaných konštantných teplotách, - odstredivka (podľa možnosti termostatovaná), ak sa tak požaduje pri emulziách, - zariadenie na analytické stanovenie hodnôt. 1.6.4.2. Postup merania Množstvo materiálu potrebného na saturáciu želaného objemu vody sa odhaduje, resp. stanovuje z predbežného testu. Požadovaný objem vody bude závisieť od použitej analytickej metódy a rozsahu rozpustnosti. Približne päťnásobok stanoveného množstva materiálu sa odváži do každej z troch sklených nádob opatrených sklenými zátkami (napr. do odstredivkových skúmaviek, sklených baniek). Do každej nádoby sa potom pridá zvolený objem vody a nádoby sa tesne uzatvoria. Uzavreté nádoby sa potom premiešavajú, resp. pretrepávajú pri teplote 30 °C. (Odporúča sa použiť trepačku alebo miešačku schopnú fungovať pri konštantnej teplote, napr. magnetické miešadlo v termostaticky kontrolovanom a regulovanom vodnom kúpeli.) Po uplynutí jedného dňa sa jedna z nádob vyberie