ISO 696 Povrchovo aktívne látky - Meranie penivosti - Modifikovaná Ross-Milesova metóda

Podľa normy „ISO 696 Povrchovo aktívne látky – Meranie penivosti – Modifikovaná Ross-Milesova metóda“ publikovanej Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu (ISO) sa meria objem peny vytvorenej po naliatí 500 ml roztoku testovanej látky z výšky 450 mm na povrch iného roztoku. Táto metóda je platná pre všetky povrchovo aktívne látky, ale roztoky ľahko hydrolyzovaných látok neposkytujú spoľahlivé výsledky, pretože produkty hydrolýzy sa hromadia v kvapalných filmoch a ovplyvňujú stabilitu peny.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Penivosť: Vzťahuje sa na schopnosť vytvárať penu. V tejto norme je penivosť charakterizovaná objemom peny získanej za špecifických experimentálnych podmienok. Je tiež dôležité, aby sa tento objem peny znížil do 5 minút od jej vzniku.
• Pena: Vzťahuje sa na masu buniek produkujúcich plyn rozptýlených v kvapaline, ktorá vzniká zhlukovaním bublín oddelených tenkými kvapalnými filmami.

Na testovanie sa musí laboratórna vzorka povrchovo aktívnej látky pripraviť a skladovať podľa postupov špecifikovaných v norme ISO 607.

Norma ISO 696 definuje štandardizovanú testovaciu metódu na hodnotenie penivosti (peniteľnosti alebo schopnosti penenia) povrchovo aktívnych látok, ktoré sú základnými zložkami detergentov, šampónov, mydiel, penivých čistiacich prostriedkov a mnohých ďalších chemických výrobkov.

Táto metóda sa široko používa v chemickom priemysle, priemysle čistiacich prostriedkov a priemysle osobnej starostlivosti na porovnávanie a charakterizáciu povrchovo aktívnych látok na základe ich schopností vytvárať penu a stabilizovať ju.

Podstatou normy ISO 696 je modifikovaná Ross-Milesova metóda, postup liacej skúšky vyvinutý v 40. rokoch 20. storočia a následne adaptovaný do medzinárodnej normy. V princípe sa štandardizovaný roztok povrchovo aktívnej látky (zvyčajne s nízkou koncentráciou, napr. 0,25 % alebo podľa špecifikácie) pripraví v destilovanej vode (alebo niekedy v tvrdej vode). 200 ml tohto roztoku sa naleje z pevnej výšky (zvyčajne 90 cm) cez úzky otvor do vysokého odmerného valca obsahujúceho 50 ml toho istého roztoku. Proces liatia mechanicky vytvára penu. Výška stĺpca peny sa meria bezprostredne po naliatí (počiatočná výška peny) a opäť po určitom čase (zvyčajne 5 minút), aby sa posúdila stabilita peny. Výsledky sa uvádzajú ako výška peny v milimetroch.

Teplota sa zvyčajne reguluje na 20 alebo 40 stupňov Celzia v závislosti od použitia produktu. Táto metóda meria počiatočnú penivosť a perzistenciu/stabilitu peny.

Tento test vyžaduje jednoduché, opakovateľné a relatívne základné laboratórne vybavenie (špecializovaný Ross-Milesov testovací prístroj na objemové testovanie alebo ekvivalentné zariadenie).

Táto metóda je použiteľná pre väčšinu aniónových, neiónových, katiónových a amfotérnych povrchovo aktívnych látok. Nie je spoľahlivá pre roztoky látok, ktoré ľahko hydrolyzujú (napr. niektoré estery alebo zlúčeniny, ktoré sa rýchlo rozkladajú vo vode), pretože hydrolýza môže skresliť výsledky. Test meria predovšetkým objem/výšku peny, nie kvalitu peny (ako je veľkosť bublín, krémovitosť, rýchlosť odtekania atď.).

Medzi priemyselné aplikácie tejto normy patria:

• Zloženie čistiacich a pracích prostriedkov
• Vývoj šampónov a produktov osobnej starostlivosti
• Kontrola kvality surových povrchovo aktívnych látok
• Porovnanie penidiel vo výskume a vývoji.
• Testovanie zhody s predpismi/regulačnými predpismi v oblastiach, ktoré sa vzťahujú na metódy ISO

Pre tých, ktorí pracujú v oblasti chémie povrchovo aktívnych látok, vývoja produktov alebo zabezpečovania kvality a pre reprodukovateľné hodnotenie výkonnosti peny, táto norma ponúka jeden z najzavedenejších a medzinárodne akceptovaných dostupných postupov.

Stručne povedané, norma ISO 696 poskytuje metódu na stanovenie penivosti povrchovo aktívnych látok pomocou modifikovanej Ross-Milesovej metódy. Táto norma hodnotí nasledovné:

• Počiatočná výška peny
• Stabilita peny v priebehu času

Táto metóda sa široko používa v odvetviach, kde je výkon peny kritický, ako sú napríklad detergenty, kozmetika, čistiace prostriedky a priemyselné prípravky.

Modifikovaná Ross-Milesova metóda meria tvorbu peny takto:

• Z pevnej výšky sa nechá padať špecifický objem roztoku povrchovo aktívnej látky.
• Roztok narazí na ďalšiu časť toho istého roztoku vo vnútri odmerného skleneného valca.
• Padajúca kvapalina nasáva vzduch a vytvára penu.
• Výška peny sa meria okamžite aj po určitom časovom intervale.

Zmeny vykonané v porovnaní s pôvodnou Ross-Milesovou metódou štandardizujú predovšetkým nasledovné:

• teplotné podmienky
• Koncentrácia roztoku
• Tvrdosť vody
• Rozmery zariadenia
• Zariadenie

Testovacie nastavenie zvyčajne zahŕňa nasledovné:

• Vertikálny sklenený valec (meraný)
• Pipeta alebo kvapkadlo
• Vodný kúpeľ na reguláciu teploty.
• teplomer
• stopky
• Štandardizovaná voda (destilovaná alebo so špecifikovanou tvrdosťou)

Hlavné parametre kontrolované v testoch sú nasledovné:

• Teplota (zvyčajne 25 alebo 40 stupňov, v závislosti od aplikácie)
• Koncentrácia roztoku
• Tvrdosť vody
• Výška kvapkovej závlahy (zvyčajne okolo 900 mm)
• Objem roztoku

Prísna kontrola zabezpečuje reprodukovateľnosť a porovnateľnosť medzi laboratóriami.

Proces testovania vo všeobecnosti prebieha podľa týchto krokov:

• Roztok povrchovo aktívnej látky sa pripraví v stanovenej koncentrácii.
• Sklenený valec sa naplní do definovaného objemu.
• Odmeraný objem sa naleje zo štandardnej výšky.
• Meranie:
• Počiatočná výška peny (mm)
• Výška peny po uplynutí stanoveného času (napr. 5 minút)
• Výsledky sa uvádzajú ako výška peny v milimetroch.

Získajú sa dva základné parametre:

• Penivosť: Počiatočná výška peny bezprostredne po naliatí.
• Stabilita peny: Výška peny zostávajúcej po určitom časovom intervale.

Vyššia výška peny naznačuje silnejšiu schopnosť penenia. Pomalší kolaps naznačuje lepšiu stabilitu peny.

Norma ISO 696 je obzvlášť dôležitá v nasledujúcich oblastiach:

• Domáce čistiace prostriedky
• Priemyselné čistiace prostriedky
• Šampóny a produkty osobnej starostlivosti
• Materiály na spracovanie textilu
• Hasiace peny (predkvalifikácia)

Výhody tejto metódy sú:

• Jednoduché a opakovateľné.
• Dobrá porovnateľnosť medzi produktmi.
• Štandardizované podmienky
• Vhodné pre kontrolu kvality a vývoj produktov.

Vlastnosti peny sú ovplyvnené nasledujúcimi faktormi:

• Vnímanie spotrebiteľa (napr. šampón, prostriedok na umývanie riadu)
• Účinnosť čistenia
• Riadenie procesov v priemyselných aplikáciách.
• Úvahy o vypúšťaní do životného prostredia

Záverom možno povedať, že norma ISO 696 poskytuje konzistentný spôsob porovnávania výkonnosti povrchovo aktívnych látok na celom svete.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ISO 696.