ΤΡΙΤΟ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ
(άρθρο 12(8)(α))
ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΓΙΑ
ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΒΙΟΔΙΑΣΠΑΣΙΜΟΤΗΤΑΣ
ΤΩΝ ΑΝΙΟΝΙΚΩΝ ΤΑΣΙΕΝΕΡΓΩΝ ΟΥΣΙΩΝ
Μέρος I
1. Ορισμός:
Στο παρόν Παράρτημα -
«ανιονικές τασιενεργοί ουσίες» σημαίνει τις τασιενεργές ουσίες που έπειτα από διέλευση από κατιονικούς και ανιονικούς ανταλλάκτες ιόντων, διαχωρίζονται με κλασματική έκλουση και προσδιορίζονται ως ουσίες που αντιδρούν με το κυανούν του μεθυλενίου (MBAS) σύμφωνα με τη μέθοδο αναλύσεως που περιγράφεται στο Μέρος III.
2. Αναγκαίος εξοπλισμός:
Η μέθοδος μετρήσεως βασίζεται στη χρησιμοποίηση της εγκαταστάσεως ενεργού ιλύος η οποία φαίνεται στο Σχήμα 1 και λεπτομερέστερα στο Σχήμα 2.
Ο εξοπλισμός αποτελείται από δοχείο αποθηκεύσεως Α για συνθετικό λύμα, δοσιμετρική αντλία Β, δοχείο αερισμού C, δοχείο καθίζησης ιλύος D, αεραντλία Ε για ανακύκλωση της ενεργοποιημένης ιλύος και δοχείο F για συλλογή του μετά την κατεργασία εκκρέοντος υγρού.
Τα δοχεία Α και F είναι κατασκευασμένα από γυαλί ή κατάλληλο πλαστικό, και έχουν χωρητικότητα τουλάχιστον 24 λίτρων. Η αντλία Β εξασφαλίζει την κανονική τροφοδοσία του δοχείου αερισμού με συνθετικό λύμα. Το δοχείο τούτο, κατά τη διάρκεια κανονικής λειτουργίας περιέχει 3 λίτρα μείγματος. Πορώδες γυάλινο εξάρτημα αερισμού G είναι αναρτημένο στο εσωτερικό του δοχείου C, στην κορυφή του κώνου. Η ποσότητα του αέρα, η οποία διοχετεύεται από το εξάρτημα αερισμού, μετριέται με τη βοήθεια μετρητή ροής H.
3. Συνθετικό λύμα:
Για τη δοκιμή αυτή χρησιμοποιείται συνθετικό λύμα. Διαλύονται τα εξής κατά λίτρο νερού της βρύσης:
- 160 mg πεπτόνη,
- 110 mg εκχύλισμα κρέατος,
- 30 mg ουρία (CO(NH2)2),
- 7 mg χλωριούχο νάτριο (NaCI),
- 4 mg χλωριούχο ασβέστιο (CaCI2. 2Η2Ο),
- 2 mg θειικό μαγνήσιο (MgSΟ4. 7Η2Ο),
- 28 mg μονόξινο φωσφορικό κάλιο (Κ2ΗΡΟ4),
- 20 ± 2 mg MBAS.
To MBAS παραλαμβάνεται από το υπό δοκιμασία προϊόν με τη μέθοδο που καθορίζεται στο Μέρος II. To συνθετικό λύμα παρασκευάζεται καθημερινά.
4. Παρασκευή των δειγμάτων:
(α) Οι εκτός εμπορικών παρασκευασμάτων τασιενεργοί ουσίες μπορούν να εξετάζονται όπως έχουν. Προκειμένου να παρασκευασθεί το συνθετικό λύμα που αναφέρεται στην παράγραφο 3, προσδιορίζεται η περιεκτικότητα τους σε MBAS.
(β) Τα εμπορικά παρασκευάσματα υφίστανται ανάλυση για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας τους σε MBAS και σαπούνι. Γίνεται εκχύλιση με αλκοόλη και διαχωρισμός του MBAS όπως καθορίζεται στο Μέρος II. H περιεκτικότητα του εκχυλίσματος σε MBAS πρέπει να είναι γνωστή προκειμένου να παρασκευασθεί το συνθετικό λύμα.
5. Λειτουργία της εγκαταστάσεως:
Αρχικά γεμίζεται με συνθετικό λύμα το δοχείο αερισμού C και το δοχείο καθίζησης της ιλύος D. Το δοχείο D στερεώνεται στο κατάλληλο ύψος ώστε, ο περιεχόμενος όγκος στο δοχείο αερισμού C να είναι 3 λίτρα. Ο εμβολιασμός γίνεται με 3 mL δευτεροβάθμιου επεξεργασθέντος λύματος καλής ποιότητας που παρελήφθηκε πρόσφατα από εγκατάσταση επεξεργασίας, κυρίως αστικών λυμάτων. Τα λύματα διατηρούνται σε αερόβιες συνθήκες κατά το διάστημα που μεσολαβεί από τη δειγματοληψία ως τη χρήση. Τίθεται έπειτα σε λειτουργία το σύστημα αερισμού G, η αεραντλία Ε και η δοσιμετρική αντλία Β. Το συνθετικό λύμα διέρχεται διά του δοχείου αερισμού C με ρυθμό 1 λίτρου ανά ώρα, πράγμα το οποίο συνεπάγεται μέσο χρόνο κατακρατήσεως τρεις ώρες.
Η ταχύτητα αερισμού ρυθμίζεται κατά τρόπο ώστε το περιεχόμενο του δοχείου C να βρίσκεται συνεχώς εν αιωρήσει και το διαλελυμένο οξυγόνο να ανέρχεται τουλάχιστον σε 2 mg ανά λίτρο. Ο αφρισμός εμποδίζεται με κατάλληλα μέσα. Παράγοντες παρεμποδίσεως του αφρισμού, οι οποίοι δρουν ανασταλτικά στην ενεργοποιημένη ιλύ ή περιέχουν MBAS, δεν χρησιμοποιούνται. Η λειτουργία της αεραντλίας Ε ρυθμίζεται ώστε ενεργός ιλύς να ανακυκλώνεται συνεχώς και κανονικά από το δοχείο καθίζησης D στο δοχείο αερισμού C. Η ιλύς, που συσσωρεύεται γύρω από την κορυφή του δοχείου αερισμού C, στη βάση του δοχείου καθίζησης D ή στο κύκλωμα κυκλοφορίας, επαναφέρεται στην κυκλοφορία τουλάχιστον μια φορά την ημέρα με τη βοήθεια ψήκτρας ή άλλου κατάλληλου μέσου. Εάν η ιλύς δεν καθιζάνει, μπορεί να αυξηθεί η πυκνότητα της με προσθήκη 2 mL διαλύματος τριχλωριούχου σιδήρου 5%. Η προσθήκη επαναλαμβάνεται, εάν είναι απαραίτητο. Το υγρό που εκρέει από το δοχείο καθίζησης D συλλέγεται στο δοχείο F επί 24 ώρες και ακολούθως λαμβάνεται δείγμα του μετά από έντονη ανατάραξη του μίγματος. Κατόπιν το δοχείο F καθαρίζεται επιμελώς.
6. Έλεγχος της συσκευής μετρήσεως:
Η περιεκτικότητα του συνθετικού λύματος σε MBAS (σε mg/L) προσδιορίζεται αμέσως πριν χρησιμοποιηθεί.
Η περιεκτικότητα σε MBAS (mg/L) του υγρού, που συλλέγεται επί 24ωρο στο δοχείο F, προσδιορίζεται με την ίδια αναλυτική μέθοδο, αμέσως μετά τη συλλογή, αλλιώς τα δείγματα διατηρούνται κατά προτίμηση με κατάψυξη. Η συγκέντρωση προσδιορίζεται με ακρίβεια 0,1 mg/L MBAS.
Προς έλεγχο της απόδοσης της μεθόδου, προσδιορίζεται τουλάχιστον δύο φορές την εβδομάδα το χημικώς απαιτούμενο οξυγόνο (COD) ή ο διαλυμένος οργανικός άνθρακας (DOC) του υγρού που συσσωρεύεται, στο δοχείο F ύστερα από διήθηση μέσω υαλοβάμβακα, και του διηθημένου συνθετικού λύματος του δοχείου Α.
Η ελάττωση του διαλυμένου οργανικού άνθρακα (DOC) ή του χημικώς απαιτούμενου οξυγόνου (COD) σταθεροποιείται όταν επιτυγχάνεται περίπου κανονική ημερήσια βιοδιάσπαση του MBAS, δηλαδή στο τέλος της αρχικής περιόδου, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3.
Η περιεκτικότητα σε g/L της ξηράς ουσίας των αιωρούμενων στερεών της ενεργού ιλύος του δοχείου αερισμού προσδιορίζεται δύο φορές την εβδομάδα. Εάν είναι μεγαλύτερη από 2,5 g/L, απομακρύνεται η περίσσεια της ενεργού ιλύος.
Η δοκιμή της βιοδιασπασιμότητας πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου, η οποία πρέπει να είναι σταθερή και να διατηρείται ανάμεσα σε 292 και 297 Κ (19-24°C).
7. Υπολογισμός της βιοδιασπασιμότητας:
Το ποσοστό διασπάσεως του MBAS υπολογίζεται κάθε μέρα βάσει της περιεκτικότητας σε MBAS, σε mg/L, του συνθετικού λύματος και του αντίστοιχου υπερχειλίζοντος υγρού, το οποίο συλλέγεται στο δοχείο F. Οι λαμβανόμενες έτσι τιμές διασπάσεως παρίστανται γραφικώς όπως στο Σχήμα 3.
Η βιοδιασπασιμότητα του MBAS υπολογίζεται ως ο αριθμητικός μέσος όρος των λαμβανομένων τιμών κατά τις 21 ημέρες που ακολουθούν την αρχική περίοδο λειτουργίας και κατά τη διάρκεια των οποίων η διάσπαση είναι κανονική και η λειτουργία της εγκαταστάσεως ομαλή. Σε καμιά περίπτωση, η διάρκεια της αρχικής περιόδου δεν υπερβαίνει τις έξι εβδομάδες.
Οι καθημερινές τιμές του βαθμού βιοδιασπασιμότητας υπολογίζονται με ακρίβεια 0,1%, αλλά το τελικό αποτέλεσμα υπολογίζεται με ακρίβεια μονάδας.
Σε μερικές περιπτώσεις επιτρέπεται η ελάττωση της συχνότητας της δειγματοληψίας, αλλά για τον υπολογισμό του μέσου όρου χρησιμοποιούνται τουλάχιστον 14 ημερήσια αποτελέσματα μετρημένα κατά τη διάρκεια των 21 ημερών που ακολουθούν την αρχική περίοδο.
Μέρος I.
Προκατεργασία των προς έλεγχο προϊόντων
1. Προκαταρκτικές σημειώσεις:
(α) Κατεργασία των δειγμάτων:
Η κατεργασία των ανιονικών τασιενεργών ουσιών και των εμπορικών παρασκευασμάτων απορρυπαντικών, η οποία προηγείται του προσδιορισμού της βιοδιασπασιμότητας με την επιβεβαιωτική δοκιμή, είναι η ακόλουθη, όπως καθορίζεται στον πιο κάτω Πίνακα:
| ΠΙΝΑΚΑΣ | |
|
Προϊόντα:
|
Κατεργασία
|
|
Ανιονικές τασιενεργοί ουσίες:
|
Καμία
|
|
Εμπορικά παρασκευάσματα απορρυπαντικών:
|
Αλκοολική εκχύλιση και στη συνέχεια, διαχωρισμός των τασιενεργών ουσιών με ιοντοανταλλαγή |
Σκοπός της αλκοολικής εκχυλίσεως είναι η απομάκρυνση των αδιάλυτων και ανόργανων συστατικών του εμπορικού προπαρασκευάσματος, τα οποία σε μερικές περιπτώσεις μπορούν να επηρεάσουν τη δοκιμή της βιοδιασπασιμότητας.
(β) Διαδικασία ιοντοανταλλαγής:
Για να είναι ακριβείς οι δοκιμές της βιοδιασπασιμότητας, απομονώνονται και χωρίζονται τα ανιονικά τασιενεργό συστατικά από το σαπούνι και από τις μη ιονικές και κατιονικές τασιενεργούς ουσίες.
Το αποτέλεσμα αυτό επιτυγχάνεται με την εφαρμογή της τεχνικής ανταλλαγής ιόντων χρησιμοποιώντας μακροπορώδη ιονανταλλακτική ρητίνη και κατάλληλο εκλουστικό μέσο, που επιτρέπει την κλασματική έκλουση. Έτσι, το σαπούνι, οι ανιονικές και οι μη ιονικές τασιενεργοί ουσίες απομονώνονται με μία μόνο διαδικασία.
(γ) Αναλυτικός έλεγχος:
Αφού ομογενοποιηθεί το δείγμα, η περιεκτικότητα εμπορικού παρασκευάσματος σε ανιονικές τασιενεργούς ουσίες προσδιορίζεται σύμφωνα με την αναλυτική μέθοδο MBAS. Η περιεκτικότητα σε σαπούνι προσδιορίζεται με κατάλληλη μέθοδο. Η ανάλυση αυτή του παρασκευάσματος είναι απαραίτητη για τον υπολογισμό των ποσοτήτων που απαιτούνται για την ετοιμασία των κλασμάτων που προορίζονται για τις δοκιμές της βιοδιασπασιμότητας.
2. Αρχή της μεθόδου:
Από ομογενές δείγμα (σκόνες, αποξηραμένοι πολτοί και αποξηραμένα υγρά) λαμβάνεται αιθανολικό εκχύλισμα, το οποίο περιέχει τις τασιενεργούς ουσίες, το σαπούνι και άλλα αλκοολοδιαλυτά συστατικά του δείγματος του παρασκευάσματος.
Το αιθανολικό εκχύλισμα εξατμίζεται μέχρι ξηρού, διαλύεται σε μίγμα ισοπροπανόλης/νερού και το διάλυμα που προκύπτει περνά από μικτή διάταξη ισχυρώς όξινης κατιοανταλλακτικής και μακροπορώδους ανιοανταλλακτικής ρητίνης, σε θερμοκρασία 323 Κ (50°C). Η θερμοκρασία αυτή είναι απαραίτητη ώστε να εμποδίζεται η καθίζηση των λιπαρών οξέων που ενδεχόμενα μπορούν να υπάρξουν σε όξινο περιβάλλον.
Οι μη ιονικές τασιενεργοί ουσίες παραμένουν στο έκλουσμα.
Τα λιπαρά οξέα του σαπουνιού διαχωρίζονται με έκλουση, με αιθανόλη, που περιέχει διοξείδιο του άνθρακα. Ακολούθως, οι ανιονικές τασιενεργοί ουσίες παραλαμβάνονται ως άλατα αμμωνίου με έκλουση με υδατικό ισοπροπανολικό διάλυμα όξινου ανθρακικού αμμωνίου. Τα άλατα αυτά του αμμωνίου χρησιμοποιούνται για τη δοκιμή της διασπασιμότητας.
Οι κατιονικές τασιενεργοί ουσίες, που μπορεί να επηρεάσουν τη δοκιμή της βιοδιασπασιμότητας και την αναλυτική διαδικασία, απομακρύνονται από την κατιονανταλλακτική ρητίνη που βρίσκεται πάνω από την ανιοναταλλακτική ρητίνη.
3. Χημικές ουσίες και συσκευές:
(α) απιονισμένο νερό•
(β) αιθανόλη, 95% (ν/ν) (C2H5OH) (επιτρέπεται να περιέχει μεθυλοαιθυλοκετόνη ή μεθανόλη ως μετουσιωτικό)•
(γ) μίγμα ισοπροπανόλης/νερού (50/50 ν/ν):
- 50 μέρη κατ' όγκον ισοπροπανόλης (CH3CHOHCH3), και
- 50 μέρη κατ' όγκον νερού (το οποίο καθορίζεται στην υποπαράγραφο (α)) •
(δ) Αιθανολικό διάλυμα διοξειδίου του άνθρακα (περιεκτικότητα σε διοξείδιον του άνθρακα (CO2) περίπου 0,1%):
διοχετεύεται επί 10 λεπτά διοξείδιο του άνθρακα (CO2) στην αιθανόλη (η οποία καθορίζεται στην υποπαράγραφο (β)), μέσω σωλήνα που έχει στην άκρη του δίσκο από εσμυρισμένο γυαλί. To διάλυμα πρέπει να παρασκευάζεται αμέσως πριν χρησιμοποιηθεί •
(ε) διάλυμα όξινου ανθρακικού αμμωνίου (60/40 ν/ν):
0,3 mol NH4HCO3 σε 1000 mL μίγματος ισοπροπανόλης/νερού αποτελούμενου από 60 μέρη κατ' όγκον ισοπροπανόλης και 40 μέρη κατ' όγκον νερού (το οποίο καθορίζεται στην υποπαράγραφο (α)) •
(στ) κατιοανταλλάκτης (ΚΑΤ), ισχυρά όξινος, ανθεκτικός στην αλκοόλη (50- 100 mesh) •
(ζ) ανιοανταλλάκτης (ΑΑΤ), μακροπορώδης Merck Lewatit, MP 7080 (70-150 mesh), ή ισοδύναμος•
(η) υδροχλωρικό οξύ 10% HCI (w/w)•
(θ) σφαιρική φιάλη 2 000 ml με στόμιο από εσμυρισμένο γυαλί και κάθετο ψυκτήρα •
(ι) χωνί διηθήσεως κενού διαμέτρου 90 mm, που να μπορεί να θερμαίνεται, για χάρτινους ηθμούς•
(ια) φιάλη διηθήσεως κενού 2 000 ml •
(ιβ) στήλες ιοντοανταλλακτών με θερμαντικό χιτώνα και στρόφιγγα: εσωτερικός σωλήνας διαμέτρου 60 mm και ύψους 450 mm, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4 •
(ιγ) υδατόλουτρο •
(ιδ) πυριατήριο κενού •
(ιε) θερμοστάτης •
(ιστ) περιστροφικός εξαερωτήρας.
4. Παρασκευή του εκχυλίσματος και διαχωρισμός των μη ανιονικών δραστικών ουσιών:
(α) Παρασκευή του εκχυλίσματος:
Η ποσότητα τασιενεργών ουσιών που απαιτείται για τη δοκιμή της βιοδιασπασιμότητας είναι περίπου 50g MBAS.
Κανονικά η προς εκχύλιση ποσότητα του εμπορικού παρασκευάσματος δεν υπερβαίνει τα 1000 g, αλλά είναι δυνατό να χρειαστεί να εκχυλιστούν συμπληρωματικές ποσότητες δείγματος.
Για πρακτικούς λόγους 5000 g είναι, στις περισσότερες περιπτώσεις, το ανώτατο όριο για την παρασκευή εκχυλισμάτων για τη δοκιμή της βιοδιασπασιμότητας. Η πείρα έχει δείξει ότι μια σειρά μικρών εκχυλίσεων είναι προτιμότερη από την εκχύλιση μιας μεγάλης ποσότητας. Οι καθοριζόμενες ποσότητες ιοντοανταλλακτών έχουν υπολογιστεί για ικανότητα ανταλλαγής 600 έως 700 mmoles τασιενεργών ουσιών και σαπουνιού.
(β) Απομόνωση των αλκοολοδιαλυτών συστατικών:
Προστίθενται 250 g του προς ανάλυση εμπορικού παρασκευάσματος σε 1 250 ml αιθανόλης και φέρεται το μίγμα στο σημείο βρασμού υπό κάθετο ψυκτήρα επί μία ώρα, αναδεύοντάς το. Το θερμό αλκοολικό διάλυμα διηθείται γρήγορα από διηθητικό χωνί με μεγάλους πόρους προθερμασμένο σε θερμοκρασία 323 Κ (50°C) με κενό. Η φιάλη και το διηθητικό χωνί πλένονται με περίπου 200 ml θερμή αιθανόλη. Το διήθημα και το απόπλυμα του ηθμού περισυλλέγονται σε φιάλη κενού.
Όταν τα προς ανάλυση προϊόντα είναι πολτοί ή υγρά, βεβαιώνεται ότι το δείγμα δεν περιέχει περισσότερα από 55 g ανιονικές τασιενεργούς ουσίες και 35 g σαπούνι. Εξατμίζεται αυτό το ζυγισμένο δείγμα μέχρι ξηρού. Το υπόλειμμα διαλύεται σε 2 000 ml αιθανόλης και η διαδικασία συνεχίζεται όπως παραπάνω.
Στην περίπτωση σκόνης με χαμηλή φαινομένη πυκνότητα (<300 g/l), συνιστάται η αύξηση της αναλογίας της αιθανόλης κατά λόγο 20:1.
Το διήθημα της αιθανόλης εξατμίζεται μέχρι ξηρού, κατά προτίμηση με τη βοήθεια περιστροφικού εξαερωτήρα. Αν χρειαστεί μεγαλύτερη ποσότητα εκχυλίσματος, η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Διαλύεται το σύνολο των υπολειμμάτων σε 5000 ml μίγματος ισοπροπανόλης/νερού.
(γ) Ετοιμασία των ιονανταλλακτικών στηλών:
Κατιονανταλλακτική στήλη:
Τίθενται 600 mL κατιονανταλλακτικής ρητίνης (που καθορίζεται στην παράγραφο 3(στ)) σε ποτήρι ζέσεως των 3000 ml και σκεπάζεται προσθέτοντας 2000 mL υδροχλωρικό οξύ (που καθορίζεται στην παράγραφο 3(η)). Αφήνεται σε επαφή για τουλάχιστον δυο ώρες, αναδεύοντάς περιοδικά. Αποχύνεται το οξύ και μεταφέρεται η ρητίνη στη στήλη (που καθορίζεται στην παράγραφο 3(ιβ)) με τη βοήθεια απιονισμένου νερού. Η στήλη καλύπτεται με υαλοβάμβακα. Η στήλη εκπλένεται με απιονισμένο νερό, με παροχή 10-30 mL/min, ωσότου το απόπλυμα να μην περιέχει χλωριούχα. Το νερό εκτοπίζεται με μίγμα 2 000 mL ισοπροπανόλης/νερού (που καθορίζεται στην παράγραφο 3(γ)) με παροχή 10-30mL/min. Η στήλη είναι έτοιμη για χρήση.
Ανιονανταλλακτική στήλη:
Τίθενται 600 mL ανιονανταλλακτικής ρητίνης (που καθορίζεται στην παράγραφο 3(ζ)) σε ποτήρι ζέσεως των 3 000 ml και σκεπάζεται τελείως προσθέτοντας 2 000 mL απιονισμένο νερό. Η ρητίνη αφήνεται να διογκωθεί για τουλάχιστον δύο ώρες. Η ρητίνη μεταφέρεται στη στήλη με τη βοήθεια απιονισμένου νερού. Η στήλη καλύπτεται με υαλοβάμβακα.
Η στήλη εκπλένεται με διάλυμα 0,3 Μ μονόξινου ανθρακικού αμμωνίου (που καθορίζεται στην παράγραφο 3(ε)) μέχρι πλήρους απομακρύνσεως των χλωριούχων, πράγμα που απαιτεί περίπου 5 000 mL διάλυμα. Πλένεται κατόπιν με 2000 mL απιονισμένο νερό. Εκτοπίζεται το νερό με μίγμα 2000 mL ισοπροπανόλης/νερού (που καθορίζεται στην παράγραφο 3(γ)) με παροχή 10- 30 mL/min. Η στήλη ανταλλαγής έχει τώρα μορφή -ΟΗ και είναι έτοιμη για χρήση.
(δ) Διαδικασία ιοντοανταλλαγής:
Οι στήλες ανταλλαγής συνδέονται έτσι ώστε η κατιονανταλλακτική στήλη να βρίσκεται πάνω από την ανιονανταλλακτική στήλη. Οι στήλες φέρονται σε θερμοκρασία 323 Κ (50°C) με τη βοήθεια θερμοστάτη. Θερμαίνονται 5000 mL του διαλύματος που προέκυψε από τα διαλαμβανόμενα στην παράγραφο 4(β) στους 333 Κ (60°C) και διαβιβάζεται μέσα από το συνδυασμό των στηλών με ροή 20 mL/min. Οι στήλες εκπλένονται με θερμό μίγμα 1000 mL ισοπροπανόλης/νερού (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 3(γ)).
Για να παραληφθούν οι ανιονικές τασιενεργοί ουσίες (MBAS), αποσυνδέεται η στήλη ΚΑΤ. Τα λιπαρά οξέα του σαπουνιού εκλούονται από τη στήλη ΚΑΤ με 5000 mL διαλύματος αιθανόλης/CO2 (στους 323 K, 50°C) (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 3(δ)). To έκλουσμα απορρίπτεται.
Ακολούθως, εκλούονται οι MBAS από τη στήλη AAT με 5 000 mL διαλύματος όξινου ανθρακικού αμμωνίου (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 3(ε)). To έκλουσμα εξατμίζεται μέχρι ξηρού σε ατμόλουτρο ή σε περιστροφικό εξαερωτήρα. To υπόλειμμα περιέχει τις MBAS (υπό μορφή αμμωνιακού άλατος) και, ενδεχομένως, μη τασιενεργά ανιονικά προϊόντα που δεν επηρεάζουν τη δοκιμή της βιοδιασπασιμότητας. Προστίθεται, στο υπόλειμμα, απιονισμένο νερό μέχρι καθορισμένου όγκου και μετράται σε ένα δείγμα η περιεκτικότητα σε MBAS, σύμφωνα με το Μέρος III. To διάλυμα χρησιμοποιείται ως διάλυμα των ανιονικών τασιενεργών ουσιών για τη δοκιμή της βιοδιασπασιμότητας. To διάλυμα διατηρείται σε θερμοκρασία κατώτερη από 278°Κ (5°C).
(ε) Αναγέννηση των ιονανταλλακτικών ρητινών:
H κατιονανταλλακτική ρητίνη απορρίπτεται έπειτα από κάθε χρήση.
H ανιονανταλλακτική ρητίνη αναγεννάται διαβιβάζοντας από τη στήλη ποσότητα διαλύματος όξινου ανθρακικού αμμωνίου (που καθορίζεται στην παράγραφο 3(ε)) με ρυθμό ροής περίπου 10 mL/min, ωσότου το έκλουσμα να βγαίνει απαλλαγμένο από ανιονικές τασιενεργούς ουσίες (δοκιμή κυανού του μεθυλενίου). H ανιονανταλλακτική ρητίνη κατόπιν εκπλένεται με μίγμα 2 000 mL ισοπροπανόλης/νερού (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 3(γ)). H ανιονανταλλακτική ρητίνη είναι έτοιμη και πάλι να χρησιμοποιηθεί.
Μέρος III
Προσδιορισμός των ανιονικών τασιενεργών παραγόντων κατά
τη δοκιμή της βιοδιασπασιμότητας
1. Αρχή:
H μέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι η κατιονική χρωστική του κυανού του μεθυλενίου σχηματίζει κυανά άλατα με τις ανιονικές τασιενεργούς ουσίες, που μπορούν να εκχυλιστούν με χλωροφόρμιο. Για να αποφευχθούν παρεμβολές η εκχύλιση πραγματοποιείται πρώτα από αλκαλικό διάλυμα και κατόπιν το εκχύλισμα ανακινείται με όξινο διάλυμα κυανού του μεθυλενίου. H απορρόφηση της διαχωριζομένης οργανικής φάσεως προσδιορίζεται φωτομετρικώς στο μήκος κύματος μεγίστης απορροφήσεως 650 nm.
2. Αντιδραστήρια και συσκευές:
(α) ρυθμιστικό διάλυμα με pΗ 10:
διαλύονται 24 g όξινο ανθρακικό νάτριο (NaHCO3) AR και 27 g άνυδρο ανθρακικό νάτριο (Na2CO3) AR σε απιονισμένο νερό και αραιώνονται στα 1000mL-
(β) ουδέτερο διάλυμα κυανού του μεθυλενίου:
διαλύονται 0,35 g κυανού του μεθυλενίου AR σε απιονισμένο νερό και αραιώνοντα στα 1000 ml. To διάλυμα παρασκευάζεται τουλάχιστον 24 ώρες πριν χρησιμοποιηθεί. H απορρόφηση στα 650 nm της χλωροφορμικής φάσεως της λευκής δοκιμής, μετρούμενη ως προς καθαρό χλωροφόρμιο, δεν υπερβαίνει 0,015 ανά 1 cm πάχους στιβάδος•
(γ) όξινο διάλυμα κυανού του μεθυλενίου:
διαλύονται 0,35 g κυανού του μεθυλενίου AR σε 500 ml απιονισμένο νερό και αναμιγνύονται με 6,5 ml H2SO4 (d = 1,84 g/ml). Αραιώνονται με απιονισμένο νερό στα 1000 ml. To διάλυμα παρασκευάζεται τουλάχιστον 24 ώρες πριν χρησιμοποιηθεί. H απορρόφηση στα 650 nm της χλωροφορμικής φάσεως της λευκής δοκιμής μετρουμένη ως προς καθαρό χλωροφόρμιο, δεν υπερβαίνει τα 0,015 ανά 1 cm πάχους στιβάδος•
(δ) χλωροφόρμιο (τριχλωρομεθάνιο) CHCl3 AR, που έχει αποσταχθεί πρόσφατα •
(ε) μεθυλικός εστέρας του σουλφονικού οξέος του δωδεκυλοβενζόλιου •
(στ) αιθανολικό διάλυμα υδροξειδίου του καλίου (ΚΟΗ) 0,1 Μ•
(ζ) καθαρή αιθανόλη (C2H5OH) •
(η) θειϊκό οξύ (H2SΟ4) 0,5 Μ •
(θ) διάλυμα φαινολοφθαλεΐνης:
διαλύεται 1 g φαινολοφθαλεΐνη σε 50 ml αιθανόλης και προστίθενται 50 ml απιονισμένο νερό με συνεχή ανάδευση. Τυχόν ίζημα απομακρύνεται με διήθηση•
(ι) μεθανολικό υδροχλωρικό οξύ: 250 mL πυκνό υδροχλωρικό οξύ AR και 750 mL μεθανόλη •
(ια) διαχωριστική χοάνη των 250 mL•
(ιβ) ογκομετρική φιάλη των 50 mL•
(ιγ) ογκομετρική φιάλη των 500 mL•
(ιδ) ογκομετρική φιάλη των 1 000 mL•
(ιε) σφαιρική φιάλη με εσμυρισμένο πώμα και κάθετο ψυκτήρα των 250 mL• βοηθητικά βρασμού •
(ιστ) πεχάμετρο •
(ιζ) φωτόμετρο για μετρήσεις στα 650 nm, με κυψελίδες πάχους 1 έως 5 cm •
(ιη) χάρτινος ηθμός ποιοτικής ανάλυσης. 3. Μέθοδος:
Τα προς ανάλυση δείγματα δεν πρέπει να λαμβάνονται δια μέσου στιβάδος αφρού.
Τα προς ανάλυση λύματα εισόδου και εξόδου της εγκαταστάσεως ενεργοποιημένης ιλύος διηθούνται αμέσως μετά τη δειγματοληψία. Τα πρώτα 100 ml των διηθημάτων απορρίπτονται.
Τίθεται ένας γνωστός όγκος δείγματος, εξουδετερωμένος αν χρειαστεί, σε διαχωριστική χοάνη των 250 mL (η οποία καθορίζεται στην παράγραφο 2(ια)). Ο όγκος του δείγματος περιέχει μεταξύ 20 και 150 μg MBAS. Για χαμηλότερη περιεκτικότητα σε MBAS, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μέχρι 100 mL δείγματος. Όταν χρησιμοποιούνται λιγότερα από 100 mL, αραιώνονται στα 100 mL, με απιονισμένο νερό. Προστίθενται στο δείγμα 10 mL ρυθμιστικό διάλυμα (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 2(a)), 5 mL ουδέτερο διάλυμα κυανού του μεθυλενίου (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 2(β)), και 15 ml χλωροφόρμιο (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 2(δ)). Το μίγμα ανακινείται ομοιόμορφα και όχι πολύ δυνατά, επί ένα λεπτό. Όταν διαχωριστούν οι φάσεις, μεταφέρεται η χλωροφορμική στιβάδα σε δεύτερη διαχωριστική χοάνη που περιέχει 110 mL απιονισμένο νερό και 5 mL όξινο διάλυμα κυανού του μεθυλενίου (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 2(γ)). Το μίγμα ανακινείται επί ένα λεπτό. Μεταφέρεται η χλωροφορμική στιβάδα σε ογκομετρική φιάλη (η οποία καθορίζεται στην παράγραφο 2(ιβ)) μέσω ηθμού από υδρόφιλο βάμβακα πλυμένο με αιθανόλη και εμποτισμένο με χλωροφόρμιο.
Το αλκαλικό και το όξινο διάλυμα εκχυλίζονται τρεις φορές, χρησιμοποιώντας 10 mL χλωροφόρμιο για τη δεύτερη και την τρίτη εκχύλιση. Τα συνενωμένα χλωροφορμικά εκχυλίσματα διηθούνται μέσω του ίδιου ηθμού από υδρόφιλο βάμβακα και αραιώνονται μέχρι τη χαραγή στην ογκομετρική φιάλη των 50 mL (η οποία καθορίζεται στην παράγραφο 2(ιβ)), με το χλωροφόρμιο που χρησιμοποιήθηκε για επανέκπλυση του υδρόφιλου βάμβακα. Προσδιορίζεται με φωτόμετρο η απορρόφηση στα 650 nm του χλωροφορμικού διαλύματος σε κυψελίδες πάχους 1 έως 5 cm έναντι καθαρού χλωροφορμίου. Πραγματοποιείται λευκός προσδιορισμός για ολόκληρη τη διαδικασία.
4. Καμπύλη αναφοράς:
Ετοιμάζεται καμπύλη αναφοράς από την πρότυπη ουσία μεθυλικός εστέρας του σουλφονικού οξέως του δωδεκυλοβενζολίου (τύπος τετραπροπυλενίου, MB 340), μετά από σαπωνοποίηση προς άλας καλίου. To MBAS υπολογίζεται ως άλας νατρίου του σουλφονικού οξέως του δωδεκυλοβενζολίου (MB 348).
Μεταφέρονται 400 έως 450 mg μεθυλικού εστέρα του σουλφονικού οξέος του δωδεκυλοβενζολίου (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 2(ε)) με ακρίβεια 0,1 mg σε σφαιρική φιάλη και προστίθενται 50 mL αιθανολικού διαλύματος υδροξειδίου του καλίου (το οποίο καθορίζεται στην παράγραφο 2(στ)) και μερικά βοηθήματα βρασμού. Αφού προσαρμοστεί ο κάθετος ψυκτήρας βράζεται επί μία ώρα. Μετά την ψύξη, πλένεται ο ψυκτήρας και το εσμυρισμένο στόμιο της φιάλης με περίπου 30 mL αιθανόλης, και τα εκπλύματα αυτά προστίθενται στο περιεχόμενο της φιάλης. Τιτλοδοτείται το διάλυμα με θειικό οξύ μέχρι να εξαφανιστεί το χρώμα της φαινολοφθαλεΐνης. Μεταφέρεται το διάλυμα σε ογκομετρική φιάλη των 1000 mL (η οποία καθορίζεται στην παράγραφο 2(ιδ)), αραιώνεται μέχρι τη χαραγή με απιονισμένο νερό και αναμειγνύεται.
Στη συνέχεια, αραιώνεται ένα μέρος του μητρικού αυτού διαλύματος της τασιενεργού ουσίας. Παραλαμβάνονται 25 mL, μεταφέρονται σε ογκομετρική φιάλη των 500 (η οποία καθορίζεται στην παράγραφο 2(ιγ)), αραιώνονται μέχρι τη χαραγή με απιονισμένο νερό και αναμειγνύονται.
|
Το πρότυπο αυτό διάλυμα περιέχει
|
"PHOTO" |
MBAS ανά mL, όπου Ε είναι
|
| το βάρος του δείγματος σε mg. |
Για να καταστρωθεί η καμπύλη αναφοράς, παραλαμβάνονται 1, 2, 4, 6 και 8 mL από το πρότυπο διάλυμα και αραιώνονται στα 100 mL με απιονισμένο νερό. Κατόπιν εφαρμόζεται η μέθοδος όπως καθορίζεται στην παράγραφο 3 (συμπεριλαμβανομένου του λευκού προσδιορισμού).
5. Υπολογισμός των αποτελεσμάτων:
Από την καμπύλη αναφοράς, που καθορίζεται στην παράγραφο 4, ευρίσκεται το ποσό της ανιονικής τασιενεργούς ουσίας (MBAS) στο δείγμα. Η περιεκτικότητα του δείγματος σε MBAS δίδεται από τον τύπο:
"PHOTO"
όπου V= όγκος του δείγματος που χρησιμοποιήθηκε σε mL.
Τα αποτέλεσμα εκφράζονται σε άλας νατρίου του σουλφονικού οξέος του δωδεκυλοβενζολίου (MB 348).
6. Έκφραση των αποτελεσμάτων:
Τα αποτελέσματα εκφράζονται σε mg/L MBAS με ακρίβεια 0,1 mg.
Σχήμα 1
| Α: Δοχείο αποθηκεύσεως | Ε: Αεραντλία |
| Β: Δοσιμετρική αντλία | F: Δοχείο συλλογής εκρέοντος υγρού |
| C: Δοχείο αερισμού (χωρητικότητα 3 1) | G: Εξάρτημα αερισμού |
| D: Δοχείο μεταγγίσεως της Ιλύος | Η: Μετρητής ροής αέρος |
Σχήμα 3
Σχήμα 4
Θερμαινόμενη στήλη ανταλλαγής (Διαστάσεις σε mm)