ASTM F1927 Laju Transmisi Gas Oksigen dan Permeabilitas pada Kelembaban Relatif Terkendali

Metode Uji Standar ASTM F1927 untuk Menentukan Laju Transmisi Gas Oksigen, Permeabilitas, dan Transmisi melalui Bahan Penghalang pada Kelembaban Relatif Terkendali Menggunakan Detektor Coulometrik, yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) , menjelaskan metode uji untuk menentukan laju transmisi gas oksigen melalui film, lembaran, laminasi, ko-ekstrusi, atau kertas atau kain berlapis plastik pada kondisi tunak, pada suhu dan tingkat kelembaban relatif tertentu.

Metode uji ini memperluas praktik umum penggunaan kelembapan nol, atau paling banter, kelembapan yang diasumsikan. Kelembapan berperan penting dalam laju transmisi gas oksigen pada banyak material. Metode uji ini memungkinkan penentuan laju transmisi gas oksigen, permeabilitas film terhadap oksigen, permeabilitas film terhadap ketebalan, dan koefisien permeabilitas oksigen untuk material homogen pada suhu dan kelembapan relatif tertentu.

Untuk tujuan standar ini, istilah dan definisi berikut berlaku:

• Koefisien permeabilitas oksigen merupakan hasil perkalian antara permeabilitas dan ketebalan lapisan film. Permeabilitas hanya relevan untuk material homogen, yang dalam hal ini merupakan sifat material secara keseluruhan. Nilai ini tidak boleh digunakan kecuali hubungan antara ketebalan dan permeabilitas telah diverifikasi dalam pengujian menggunakan berbagai ketebalan material.
• Permeabilitas oksigen adalah rasio laju transmisi gas oksigen terhadap perbedaan antara tekanan parsial oksigen pada kedua sisi film.
• Koefisien permeabilitas oksigen adalah rasio laju transmisi gas oksigen terhadap ketebalan film. Koefisien permeabilitas hanya relevan untuk material homogen, yang dalam hal ini merupakan sifat material massal. Nilai ini tidak boleh digunakan kecuali hubungan antara ketebalan dan laju transmisi diketahui.
• Laju permeasi oksigen adalah jumlah gas oksigen yang melewati satuan luas permukaan paralel film plastik per satuan waktu dalam kondisi uji pada suhu dan kelembapan relatif tertentu (laju transmisi gas oksigen). Kondisi uji, termasuk suhu, kelembapan relatif, dan tekanan parsial oksigen di kedua sisi film, harus ditentukan.
• Rasio transmisi gas oksigen adalah rasio transmisi gas oksigen yang umum digunakan.

Laju transmisi gas oksigen ditentukan setelah sampel mencapai kesetimbangan pada suhu dan kelembapan tertentu. Sampel dipasang sebagai semi-penghalang tertutup di antara dua ruang pada tekanan atmosfer sekitar. Satu ruang dibersihkan secara perlahan dengan aliran nitrogen pada suhu dan kelembapan relatif tertentu, dan ruang lainnya dibersihkan dengan aliran oksigen, yang mungkin bersuhu sama dengan aliran nitrogen tetapi pada kelembapan relatif berbeda. Hal ini lebih menyerupai kondisi rak yang sebenarnya. Saat gas oksigen berdifusi dari film ke dalam gas pembawa nitrogen, gas tersebut diangkut ke detektor koulometri, yang menghasilkan arus listrik yang sebanding dengan jumlah oksigen yang mengalir ke detektor per satuan waktu.

Laju transmisi gas oksigen pada suhu dan kelembapan relatif tertentu merupakan penentu signifikan terhadap perlindungan yang diberikan oleh bahan penghalang untuk kemasan. Namun, hal ini bukan satu-satunya penentu, dan pengujian empiris tambahan perlu dilakukan untuk mengkorelasikan kinerja kemasan dengan laju transmisi gas oksigen. Metode ini cocok sebagai metode uji arbitrase, asalkan pembeli dan penjual menyepakati prosedur pengambilan sampel, prosedur standardisasi, kondisi pengujian, dan kriteria penerimaan.

Kehadiran zat pengganggu tertentu dalam aliran gas pembawa dapat menyebabkan keluaran listrik yang tidak diinginkan dan faktor kesalahan. Zat pengganggu tersebut meliputi klorin bebas dan beberapa oksidator kuat. Paparan karbon dioksida juga harus diminimalkan untuk mencegah kerusakan sensor akibat reaksi dengan elektrolit kalium hidroksida.

Pengujian ini menggunakan perangkat penghantar gas oksigen. Sistem alternatif perlu dievaluasi untuk memastikan kinerja yang setara. Perangkat ini memiliki sel difusi yang terdiri dari dua bagian logam yang, ketika ditutup di atas sampel uji, akan secara akurat menentukan area melingkar. Area sel difusi yang dapat diterima biasanya 100 dan 50 cm². Volume yang dilingkupi oleh masing-masing bagian sel ketika dikompresi tidaklah kritis: volumenya harus cukup kecil untuk memungkinkan pertukaran gas yang cepat, tetapi tidak terlalu kecil sehingga lapisan film yang kendur atau menggembung tanpa penyangga menyentuh tepi sel. Sel difusi harus dilengkapi dengan fasilitas pengukuran dan kontrol suhu serta alat untuk mengukur dan mengontrol kelembapan relatif. Kontrol suhu sangat penting karena kelembapan relatif dapat bervariasi hingga 5 persen RH/derajat Celsius di zona suhu tertentu. Desain struktur sel difusi yang ringkas, beserta kontrol terkait, memungkinkan kontrol suhu yang lebih baik. Suhu harus dikontrol hingga plus/minus 0,5 derajat Celsius atau lebih baik.

Detektor koulometri adalah jenis detektor analitik yang digunakan dalam analisis kimia, paling umum dalam kromatografi gas (GC), yang mengukur zat berdasarkan total muatan listrik yang diperlukan untuk melakukan reaksi kimia yang melibatkan analit. Detektor ini menggunakan sel elektrokimia di mana senyawa target mengalami oksidasi atau reduksi. Reaksi tersebut menghasilkan atau mengonsumsi elektron, dan jumlah arus listrik (atau total muatan) yang diperlukan diukur. Karena arus listrik berbanding lurus dengan jumlah analit, hal ini memungkinkan kuantifikasi yang sangat akurat. Titrator koulometri menentukan kadar air dalam sampel dengan mengukur muatan yang diperlukan untuk menghasilkan iodin, yang akan bereaksi dengan air.

Detektor koulometri memberikan hasil yang sangat akurat, terutama jika dikalibrasi dengan tepat dan digunakan dalam kondisi optimal. Detektor ini merupakan metode yang sangat sensitif dan presisi, terutama untuk analisis jejak.

Organisasi kami, yang telah mendukung berbagai bisnis di berbagai sektor selama bertahun-tahun melalui beragam kegiatan pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi, memiliki tim karyawan yang tangguh yang senantiasa mengikuti perkembangan sains dan teknologi global dan terus meningkatkan diri. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan "Metode Uji Standar ASTM F1927 untuk Menentukan Laju Transmisi Gas Oksigen, Permeabilitas, dan Permeabilitas Melalui Material Penghalang pada Kelembapan Relatif Terkendali Menggunakan Detektor Koulometri."