ASTM F1927 معدل انتقال غاز الأكسجين ونفاذيته عند الرطوبة النسبية المتحكم فيها

ASTM F1927 معدل انتقال غاز الأكسجين ونفاذيته عند الرطوبة النسبية المتحكم فيها

تصف طريقة الاختبار القياسية ASTM F1927 لتحديد معدل انتقال غاز الأكسجين والنفاذية والنفاذية عبر مواد الحاجز عند رطوبة نسبية مضبوطة باستخدام كاشف كولومتري، والتي طورتها الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM) ، طريقة اختبار لتحديد معدل انتقال غاز الأكسجين عبر الأغشية أو الصفائح أو الرقائق أو عمليات البثق المشترك أو الأوراق أو الأقمشة المطلية بالبلاستيك في حالة مستقرة، عند درجة حرارة ومستوى رطوبة نسبية محددين.

ASTM F1927 معدل انتقال غاز الأكسجين ونفاذيته عند الرطوبة النسبية المتحكم فيها

تُوسّع طريقة الاختبار هذه الممارسة الشائعة المتمثلة في استخدام رطوبة صفرية، أو في أحسن الأحوال، رطوبة افتراضية. تلعب الرطوبة دورًا هامًا في معدل انتقال غاز الأكسجين للعديد من المواد. تتيح طريقة الاختبار هذه تحديد معدل انتقال غاز الأكسجين، ونفاذية الغشاء للأكسجين، ونفاذيته للسمك، ومعامل نفاذية الأكسجين للمواد المتجانسة عند درجة حرارة ورطوبة نسبية محددتين.

ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية:

  • يُمثل مُعامل نفاذية الأكسجين حاصل ضرب النفاذية في سُمك الغشاء. وتُعتبر النفاذية ذات دلالة إحصائية فقط في المواد المتجانسة، وفي هذه الحالة تُعتبر خاصيةً من خصائص المادة السائبة. لا يُنصح باستخدام هذه القيمة إلا بعد التحقق من العلاقة بين السُمك والنفاذية في اختبارات باستخدام سُمك مواد مُختلفة.
  • نفاذية الأكسجين هي نسبة معدل انتقال غاز الأكسجين إلى الفرق بين الضغط الجزئي للأكسجين على جانبي الفيلم.
  • معامل نفاذية الأكسجين هو نسبة معدل نفاذية غاز الأكسجين إلى سُمك الغشاء. يُعدّ معامل النفاذية ذا دلالة فقط في المواد المتجانسة، وفي هذه الحالة، يُعدّ خاصيةً من خصائص المادة السائبة. لا يُستخدم هذا المعامل إلا إذا عُرفت العلاقة بين السُمك ومعدل النفاذية.
  • معدل نفاذية الأكسجين هو كمية غاز الأكسجين المار عبر وحدة مساحة من الأسطح المتوازية لغشاء بلاستيكي لكل وحدة زمنية، في ظل ظروف اختبار محددة، عند درجة حرارة ورطوبة نسبية (معدل نفاذية غاز الأكسجين). يجب تحديد ظروف الاختبار، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة النسبية وضغط الأكسجين الجزئي على جانبي الغشاء.
  • نسبة نقل غاز الأكسجين هي نسبة نقل غاز الأكسجين المستخدمة بشكل شائع.

يُحدَّد معدل انتقال غاز الأكسجين بعد وصول العينة إلى حالة التوازن عند درجة حرارة ورطوبة محددتين. تُركَّب العينة كحاجز شبه مُحكم بين حجرتين عند ضغط جوي محيطي. تُنفَّذ إحدى الحجرتين ببطء بتيار من النيتروجين عند درجة حرارة ورطوبة نسبية محددتين، وتُنفَّذ الحجرة الأخرى بتيار من الأكسجين، والذي قد يكون بنفس درجة حرارة تيار النيتروجين ولكن برطوبة نسبية مختلفة. يُحاكي هذا الوضع ظروف الرف الفعلية بدقة أكبر. عندما ينتشر غاز الأكسجين من الغشاء إلى غاز النيتروجين الحامل، يُنقل إلى كاشف الكولومتر، حيث يُولِّد تيارًا كهربائيًا يتناسب مع كمية الأكسجين المتدفقة إلى الكاشف لكل وحدة زمنية.

يُعد معدل انتقال غاز الأكسجين عند درجة حرارة ورطوبة نسبية محددتين عاملاً حاسماً في الحماية التي توفرها مواد التغليف العازلة. ومع ذلك، فهو ليس العامل الحاسم الوحيد، إذ ينبغي إجراء اختبارات تجريبية إضافية لربط أداء التغليف بمعدل انتقال غاز الأكسجين. يُعد هذا مناسباً كطريقة اختبار تحكيمية، شريطة أن يتفق البائع والمشتري على إجراءات أخذ العينات، وإجراءات التوحيد القياسي، وشروط الاختبار، ومعايير القبول.

قد يؤدي وجود بعض المواد المتداخلة في تيار الغاز الحامل إلى مخرجات كهربائية غير مرغوب فيها وعوامل خطأ. تشمل هذه المواد الكلور الحر وبعض العوامل المؤكسدة القوية. كما يجب تقليل التعرض لثاني أكسيد الكربون إلى أدنى حد لمنع تلف المستشعر نتيجة تفاعله مع إلكتروليت هيدروكسيد البوتاسيوم.

تستخدم الاختبارات جهاز توصيل غاز الأكسجين. يجب تقييم الأنظمة البديلة لضمان أداء مكافئ. يحتوي الجهاز على خلية انتشار تتكون من نصفين معدنيين، وعند إغلاقهما فوق عينة الاختبار، سيحددان بدقة منطقة دائرية. تبلغ مساحات خلايا الانتشار المقبولة عادةً 100 و50 سم². لا يُعد الحجم الذي يحيط بكل نصف خلية عند ضغطه أمرًا بالغ الأهمية: يجب أن يكون صغيرًا بما يكفي للسماح بتبادل سريع للغازات، ولكن ليس صغيرًا جدًا بحيث يلامس غشاء مترهل أو منتفخ غير مدعوم حواف الخلية. يجب أن تكون خلية الانتشار مزودة بمرفق لقياس درجة الحرارة والتحكم فيها ووسيلة لقياس الرطوبة النسبية والتحكم فيها. يُعد التحكم في درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية لأن الرطوبة النسبية يمكن أن تختلف بنسبة تصل إلى 5% RH/درجة مئوية في مناطق درجة حرارة معينة. يسمح التصميم المدمج لهيكل خلية الانتشار، إلى جانب أدوات التحكم المرتبطة به، بتحكم أفضل في درجة الحرارة. يجب التحكم في درجة الحرارة إلى ± 0,5 درجة مئوية أو أكثر.

الكاشف الكولومتري هو نوع من الكواشف التحليلية يُستخدم في التحليل الكيميائي، وخاصةً في كروماتوغرافيا الغاز (GC)، حيث يقيس المواد بناءً على الشحنة الكهربائية الكلية اللازمة لإجراء تفاعل كيميائي يتضمن مُحللًا. يستخدم الكاشف خلية كهروكيميائية يخضع فيها المركب المستهدف للأكسدة أو الاختزال. ينتج التفاعل أو يستهلك إلكترونات، وتُقاس كمية التيار الكهربائي (أو الشحنة الكلية) المطلوبة. ولأن التيار الكهربائي يتناسب طرديًا مع كمية المُحلل، فإن هذا يسمح بقياس كمي دقيق للغاية. يحدد جهاز المعايرة الكولومتري محتوى الماء في العينات عن طريق قياس الشحنة اللازمة لإنتاج اليود، الذي سيتفاعل مع الماء.

يوفر كاشف الكولومتر نتائج دقيقة للغاية، خاصةً عند معايرته بشكل صحيح واستخدامه في ظروف مثالية. وهو طريقة حساسة ودقيقة للغاية، خاصةً لتحليل الآثار.

مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تفخر بفريق عمل قوي من الموظفين الذين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويطورون أنفسهم باستمرار. في هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لـ "طريقة الاختبار القياسية ASTM F1927 لتحديد معدل انتقال غاز الأكسجين، ونفاذيته، ونفاذيته عبر المواد الحاجزة في رطوبة نسبية مُتحكم فيها باستخدام كاشف كولومتري".

واتس اب