มาตรฐาน DIN 53715 การทดสอบพลาสติก - การหาปริมาณน้ำโดยวิธีไทเทรชั่นตามวิธีของคาร์ล ฟิชเชอร์

มาตรฐาน DIN 53715 การทดสอบพลาสติก - การหาปริมาณน้ำโดยวิธีไทเทรชั่นตามวิธีของคาร์ล ฟิชเชอร์

มาตรฐาน “DIN 53715 การทดสอบพลาสติก - การหาปริมาณน้ำโดยวิธีไทเทรตตามวิธีของคาร์ล ฟิชเชอร์” ซึ่งเผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (DIN) อธิบายวิธีการหาปริมาณน้ำ (ความชื้น) ในพลาสติก (พอลิเมอร์) และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป วิธีนี้ใช้วิธีการไทเทรตของคาร์ล ฟิชเชอร์ ซึ่งเป็นวิธีทางเคมีที่มีความแม่นยำสูงและเฉพาะเจาะจงสำหรับการวัดปริมาณน้ำในระดับน้อยมาก

มาตรฐาน DIN 53715 การทดสอบพลาสติก - การหาปริมาณน้ำโดยวิธีไทเทรชั่นตามวิธีของคาร์ล ฟิชเชอร์

พลาสติกหลายชนิด (เช่น โพลีอะไมด์ โพลีคาร์บอเนต โพลีเอสเตอร์ และโพลีโพรพีลีน) ไวต่อความชื้น น้ำส่วนเกินอาจก่อให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้:

  • ในระหว่างกระบวนการผลิต (เช่น การฉีดขึ้นรูปหรือการอัดรีด) การไฮโดรไลซิสจะทำให้สายโซ่โมเลกุลแตกออกและส่งผลให้คุณสมบัติทางกลลดลง
  • ข้อบกพร่องในชิ้นส่วนขึ้นรูป เช่น ฟองอากาศ การขยายตัว หรือตำหนิบนพื้นผิว
  • การวัดน้ำหนักหรือขนาดที่ไม่ถูกต้องระหว่างการตรวจสอบคุณภาพ

การกำหนดปริมาณความชื้นอย่างแม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการอบแห้งวัสดุ การประกันคุณภาพ และการปฏิบัติตามเอกสารข้อมูลทางเทคนิค สำหรับวัสดุเช่น โพลีโพรพีลีน (PP) โพลีอะไมด์ 66/ไนลอน 66 (PA66) โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) และโพลีเมทิลเมทาคริเลต/อะคริลิก (PMMA) ค่าความชื้นมักจะถูกรายงานในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคตามมาตรฐาน DIN 53715

การไทเทรตแบบคาร์ล ฟิชเชอร์ เป็นเทคนิคเชิงปริมาตรหรือเชิงคูลอมเมตริกที่อิงตามปฏิกิริยาบุนเซ่นซึ่งดัดแปลงมาใช้กับน้ำ:

  • สารรีเอเจนต์นี้ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างจำเพาะเจาะจง
  • จุดสิ้นสุดของการทดลองจะถูกกำหนดโดยวิธีทางเคมีไฟฟ้าหรือโดยการสังเกตด้วยตาเปล่า
  • สามารถวัดปริมาณน้ำได้อย่างแม่นยำสูง ตั้งแต่ระดับ ppm ไปจนถึงหลายเปอร์เซ็นต์

มาตรฐาน DIN 53715 กำหนดวิธีการเตรียมตัวอย่าง ขั้นตอนการไทเทรต สารเคมี อุปกรณ์ และการคำนวณสำหรับพลาสติกในรูปแบบต่างๆ (เม็ด ผง ชิ้นส่วนสำเร็จรูป)

แม้ว่ามาตรฐาน DIN 53715 จะถูกยกเลิกไปแล้ว แต่กรรมวิธี Karl Fischer ยังคงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมพลาสติก โดยมาตรฐานนี้ได้ถูกแทนที่หรือปรับให้สอดคล้องกับมาตรฐานสากลต่อไปนี้เป็นส่วนใหญ่:

  • ISO 15512 พลาสติก - การหาปริมาณน้ำ (มาตรฐานที่เทียบเท่ากับ DIN 53715 ในปัจจุบัน)
  • ISO 760 วิธีทั่วไปของคาร์ล ฟิชเชอร์
  • มาตรฐาน ASTM D6980 หรือมาตรฐานที่คล้ายคลึงกัน (ความชื้นในพลาสติก)

ห้องปฏิบัติการทดสอบหลายแห่งยังคงยอมรับหรือให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน DIN 53715 สำหรับข้อกำหนดเก่าๆ อยู่

ตัวอย่างการใช้งานทั่วไปมีดังต่อไปนี้:

  • การตรวจสอบวัตถุดิบขาเข้า (เรซิน สารประกอบ)
  • การควบคุมคุณภาพของพลาสติกวิศวกรรมดูดความชื้น (เช่น ไนลอน/พอลิเอทิลีน)
  • การตรวจสอบกระบวนการอบแห้ง (เครื่องอบแห้ง, เครื่องลดความชื้น)
  • การวิเคราะห์สาเหตุความเสียหายของชิ้นส่วนขึ้นรูป (ข้อบกพร่องที่เกิดจากความชื้น)
  • การตรวจสอบเอกสารข้อมูลวัสดุ

โดยสรุป มาตรฐาน DIN 53715 อธิบายวิธีการหาปริมาณน้ำในพลาสติกโดยใช้เทคนิคการไทเทรตแบบ Karl Fischer ซึ่งมีความไวสูง ปริมาณความชื้นเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในวัสดุพอลิเมอร์ เนื่องจากแม้แต่น้ำปริมาณเล็กน้อยก็สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อพฤติกรรมการแปรรูปและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้

วัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้มีดังนี้:

  • เพื่อจัดหาวิธีการที่แม่นยำและสามารถทำซ้ำได้สำหรับการวัดปริมาณน้ำในปริมาณน้อยมากในพลาสติก
  • เพื่อสนับสนุนการควบคุมคุณภาพในระหว่างการผลิตและการแปรรูปวัสดุ
  • เพื่อป้องกันความเสียหายต่างๆ เช่น ฟองอากาศ ช่องว่าง และการเสื่อมสภาพที่เกิดจากความชื้น
  • การรับรองความสม่ำเสมอของวัสดุที่ใช้ในงานที่มีความละเอียดอ่อน เช่น ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และชิ้นส่วนยานยนต์

มาตรฐาน DIN 53715 อ้างอิงจากการไทเทรตแบบคาร์ล ฟิชเชอร์ ซึ่งเป็นวิธีการทางเคมีที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อวัดปริมาณน้ำ วิธีนี้ทำงานดังนี้: น้ำในตัวอย่างจะทำปฏิกิริยากับไอโอดีน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และเบสในตัวทำละลายที่เหมาะสม (โดยปกติคือเมทานอล) ปฏิกิริยานี้เป็นแบบสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณสารสัมพันธ์ หมายความว่าปริมาณไอโอดีนที่ถูกใช้ไปจะแปรผันตรงกับปริมาณน้ำที่มีอยู่

วิธีการนี้ใช้แนวทางทั่วไปสองวิธี:

  • การไทเทรตแบบ Karl Fischer โดยวัดปริมาตร: เหมาะสำหรับตัวอย่างที่มีความชื้นสูง (โดยทั่วไปอย่างน้อย 0,1%)
  • การไทเทรตแบบคูลอมเมตริกของคาร์ล ฟิชเชอร์: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระดับความชื้นต่ำมาก (ช่วง ppm)

ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน DIN 53715 โดยทั่วไปจะประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

  • การเตรียมตัวอย่าง: ตัวอย่างพลาสติกจะถูกบดให้ละเอียด (เป็นเม็ด ผง หรือชิ้นเล็กๆ) ต้องหลีกเลี่ยงการเพิ่มหรือลดความชื้นในระหว่างกระบวนการ
  • การสกัดน้ำ: น้ำจะถูกสกัดออกจากพลาสติกดังนี้:
    • การละลายโดยตรง (หากพอลิเมอร์นั้นละลายได้)
    • การสกัดด้วยความร้อน (วิธีเตาอบ) โดยการระเหยน้ำและถ่ายเทไปยังเซลล์ไทเทรต
  • การไทเทรต: นำน้ำที่สกัดได้ไปทำปฏิกิริยากับน้ำยาคาร์ล ฟิชเชอร์ กำหนดจุดสิ้นสุดได้ดังนี้:
    • ในด้านภาพ (ซึ่งหาดูได้ยากในปัจจุบัน)
    • โดยกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า (ระบบอัตโนมัติสมัยใหม่)
  • การคำนวณ: ปริมาณน้ำจะคำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์หรือส่วนต่อล้านส่วน (ppm)

มาตรฐาน DIN 53715 นิยมใช้ในการตรวจวัดความชื้นในพื้นที่ต่อไปนี้:

  • พลาสติกเทอร์โมพลาสติก (เช่น โพลีอะไมด์, PET, โพลีคาร์บอเนต)
  • พลาสติกวิศวกรรมที่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์
  • เม็ดโพลิเมอร์ดิบก่อนการแปรรูป
  • ชิ้นส่วนพลาสติกสำเร็จรูปที่ต้องการการควบคุมความชื้นอย่างเข้มงวด

ความชื้นอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อพลาสติก:

  • การไฮโดรไลซิส (ลดน้ำหนักโมเลกุล) ในระหว่างกระบวนการผลิต
  • ตำหนิบนพื้นผิว (ฟองอากาศ รอยเส้น รอยด่างสีเงิน)
  • ความแข็งแรงเชิงกลลดลง
  • การเสื่อมสภาพของคุณสมบัติทางไฟฟ้า

ตามมาตรฐาน DIN 53715 ผู้ผลิตจะจัดเตรียมสิ่งต่อไปนี้:

  • สภาวะการประมวลผลที่เหมาะสม (เช่น การอบแห้งที่ถูกต้อง)
  • ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพและทนทานยิ่งขึ้น
  • ลดของเสียจากการผลิตและผลิตภัณฑ์ที่ถูกปฏิเสธ

ข้อดีหลักของวิธีการของคาร์ล ฟิชเชอร์ มีดังต่อไปนี้:

  • ความถูกต้องแม่นยำสูง (ละเอียดถึงระดับ ppm)
  • เลือกเฉพาะน้ำ (มีการรบกวนน้อยที่สุด)
  • เหมาะสำหรับวัสดุพลาสติกหลากหลายประเภท
  • สามารถใช้งานร่วมกับระบบห้องปฏิบัติการอัตโนมัติได้

มาตรฐาน DIN 53715 สามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐานสากลที่คล้ายคลึงกันได้ ซึ่งรวมถึง:

  • มาตรฐาน ISO 15512 การหาปริมาณน้ำในพลาสติก
  • ASTM D6869 วิธีคูลอมเมตริกคาร์ลฟิชเชอร์สำหรับพลาสติก

มาตรฐานเหล่านี้มีหลักการพื้นฐานเดียวกัน แต่ขั้นตอนและวิธีการรายงานอาจแตกต่างกันเล็กน้อย

โดยสรุป มาตรฐาน DIN 53715 กำหนดขั้นตอนการไทเทรตแบบ Karl Fischer ที่ได้มาตรฐานสำหรับการวัดความชื้นในพลาสติกอย่างน่าเชื่อถือ แม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานแล้ว แต่หลักการของมาตรฐานนี้ยังคงเป็นพื้นฐานสำคัญในการแปรรูปพอลิเมอร์และการควบคุมคุณภาพ ในปัจจุบัน ห้องปฏิบัติการมักอ้างอิงถึงมาตรฐาน ISO 15512 และข้อกำหนดวัสดุเก่าๆ หลายฉบับยังคงอ้างอิงถึงมาตรฐานนี้อยู่

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน DIN 53715 อีกด้วย

WhatsApp