REACH法规 第三卷译稿6.docx

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REACH法规第三卷译稿6

A.5表面张力

1．方法

所描述的方法以经济合作与发展组织的测试标准

（1）为基础。

基本原理在参考文献

（2）中已给出。

1.1简介

所述方法用于测量水溶液的表面张力。

在进行这些测试之前，初步了解水溶性、结构、水解性及物质形成胶态的浓度，将会有帮助。

以下的方法对大多数化学物质都适用，而对其纯度并没有任何限制。

用环张力计的方法测量表面张力只适用于粘度约小于200毫帕斯卡秒的水溶液。

1.2定义和单位

表面张力指的是每个单位表面面积的自由表面热函。

表面张力的单位是：

N/m（国际单位制）或

mN/m（次级国际单位制）

1N/m=103达因/厘米

1mN/m=1达因/厘米淘汰的厘米-克-秒制

1.3标准物质

在考察一个新的物质时，标准物质应主要用于时刻检查方法的使用情况，并与其它方法得出的结果进行比较，因此不必在所有的情况下都使用。

具有多种不同的表面张力的标准物质在参考文献1和3中已给出。

1.4方法的原理

方法的根据是测量将贴着量杯里的待测液体表面的U形或环形物撤离液表时，竖直作用在U形或圈形物方向上所需的最大力，或者是将盘子的一边贴着液表，提起已形成的薄膜时，竖直作用在盘子上的最大力。

在水里的溶解度至少为1毫克/升的物质，放在均一浓度的水溶液中进行检测。

1.5质量标准

这些方法可能比环境的评估所要求的精确度要高得多。

1.6方法描述

用蒸馏水作溶剂，配制好该物质的溶液，其浓度应该是该物质在水里的饱和浓度的90%；当浓度超过1克/升，就用1克/升的浓度进行测试。

物质在水里的浓度若低于1毫克/升，则不必进行测试。

1.6.1.板式法

见ISO304和NFT73-060（表面活性剂-通过拉起液体薄膜测定表面张力）。

1.6.2.U形物方法

见ISO304和NFT73-060（表面活性剂-通过拉起液体薄膜测定表面张力）。

1.6.3.环方法

见ISO304和NFT73-060（表面活性剂-通过拉起液体薄膜测定表面张力）。

1.6.4.经济合作与发展组织调整后的环的方法

1.6.4.1.仪器

市场上出售的张力计就足够用于测量。

它们包括以下组成部分：

-移动样桌，

-力的测量系统，

1.6.4.1.1.移动样桌

移动样桌用来支撑装有待测液体的被控温的量具。

它与力的测量系统一起，装在一个架子上。

1.6.4.1.2.力的测量系统

力的测量系统（见图）放在样桌上。

力的测量误差不得超过+/-10–6达因，相当于质量测量的误差范围为+/-0.1毫克。

大多数情况下，市场上出售的张力计的测量刻度为达因/厘米，因此表面张力可直接用打因/厘米直接读取，精确到0.1达因/厘米。

1.6.4.1.3测量体（环）

环通常是用铂铱丝做成，其厚度约为0.4毫米，平均周长为60毫米。

金属环由一个金属针和一个金属支架水平的悬吊着，便可与力的测量系统接上。

（见图）

1.6.4.1.4测量器皿

装待测溶液的测量器皿应该是一个恒温的玻璃器皿。

在测量过程中，被测溶液及其上表的气体层的温度应保持不变，溶液不应挥发。

圆柱状的玻璃器皿，内径不小于45毫米的基本符合要求。

1.6.4.2.预备仪器

1.6.4.2.1.清洗

应仔细清洗玻璃器皿。

若有必要，应该用热的铬硫酸，再用浓磷酸（83-98%的H3PO4）清洗，用自来水涮干净，最后用两次蒸馏过的水洗，用酸碱反应检验，成中性，然后擦干，或用待测液的一部分涮洗。

环应首先在水里彻底清洗，去处任何可溶于水的物质，浸入铬硫酸后迅速取出，用两次蒸馏的水清洗，直到酸碱反应检验成中性，最后在甲醇火焰上方稍加热。

注意：

不能被铬硫酸或磷酸溶解或消除的物质，如硅，应用合适的有机溶剂去除。

1.6.4.2.2仪器校准

测定仪器的准确度包括校零，调零，以便能可靠的用达因/厘米来进行测量。

安装：

仪器应水平放置，例如可通过张力计底部的水准仪，调整其底部的水平控制螺旋。

调零：

把环架在仪器上以后，在浸入液体之前，张力计的指针应调至零，环必须与液体表面平行。

液表可作为一面镜子来进行检验其是否平行。

校对：

以下两个步骤，任何一个都可用来测试校对：

1．用质量：

把0.1至1.0之间质量的法码放在环上。

校正因子，

所有在仪器上读取的数据都要与这一因子相乘。

它由通过以下方程式

（1）求出。

m=法码的质量（g）

g=重力加速度（981cms海平线）

b=环的平均周长（cm）

a=把法码放置在环上以后，读取的张力计的数据（达因/厘米）。

2.用水：

用纯水，其表面张力在23C时为72.3达因/厘米。

这种办法比重量校对要快，但总存在危险，可能水的表面张力由于表面活性剂影响，而不真实。

校正因子，

所有在仪器上读取的数据都要与这一因子相乘，它可通过方程2求出：

=资料上记载的水的表面张力（达因/厘米）

=测量得到的水的表面张力（达因/厘米）

两者均在同一温度下。

1.6.4.3.准备样品

预备待测物质的水溶液，浓度应按照规定，并不能含任何不溶于水的物质。

溶液必须保持在恒温（+/-0.5℃）。

由于测量器皿中的溶液的表面张力一段时间后会发生变化，在不同的时间阶段应进行多次测量，并绘制时间函数的曲线坐标图来显示表面张力。

当不再有变化时，就达到了平衡状态。

其他物质造成尘土及气体的污染会影响到测量。

因此测量时，应使用保护罩。

1.6.5.测试条件

应在大约20℃下进行测量，温度变化应控制在+/-0.5℃。

1.6.6.测试过程

将待测溶液移入仔细清洗过的测量器皿中，注意不要起泡沫。

然后，将测量器皿放在测量仪器的桌子上。

将其桌面抬升，直到环浸入待测液体的液表以下。

然后逐渐平稳的降低桌面（速度大约为0.5厘米/分），使环脱离液面，直至达到最大力。

环上粘着的液体层不能脱离环。

测量结束后，再将环浸入到液表以下，重复测量过程，直至得到稳定的表面张力数值。

每次测量，都应记录下把溶液转入测量器皿的时间。

应读取将环与液表分离时所需的最大力。

2.数据

如要计算表面张力，应先把仪器上读出的数值乘以校正因子，Φa或Фb（取决于运用的校对方法）。

这样得出的数值只是近似值，因此需要修正。

使用环的方法取决于环的面积、液体的浓度和表面张力。

哈肯斯和乔丹（4）根据经验，得出了一个修正因子，专用于通过环的方法测量表面张力。

由于单独为每次测量从哈肯斯和乔丹的表格中决定修正因子太费事，计算水溶液表面张力，可采用简便的办法，即直接从表格中读取已修正的表面张力数值（表格列出的数值之间应加以补充）。

这张表格是在哈肯斯-乔丹的修正的基础上编撰的。

它类似于联邦德国工业标准DIN（DIN53914）规定的水及水溶液（浓度是p=1g/cm3）及半径为9.55毫米（平均环半径）的市场上销售的环，其金属丝半径为0.185毫米。

此表格为质量和水校对后的表面张力测量提供了修正值。

还有另外一个办法，若不按照前面的校准，表面张力可根据下面的公式进行计算：

其中：

F=薄膜破裂时测力计上测出的力

R=环的半径

f=修正因子

（1）

3.报告

3.1.测试报告

测试报告应包括以下内容：

-使用的方法，

-使用的水或溶液的类型

-物质准确的特性（物质本身及杂质）

-测量结果：

表面张力（读数），每次的读数、计算出的数值和修正的数值（顾及到仪器因素和修正表格），

-测试温度，

-溶液所用的时间，尤其是从准备到测量溶液之间的时间，

-把溶液移至测量器皿后，表面张力根据时间而变化的描述，

-应该指出任何与诠释结果相关的信息，尤其是物质所含杂质及其物理状态。

3.2.诠释结果

由于蒸馏水的表面张力在20C时为72.75达因/厘米，在这种方法的条件下，物质的表面张力若小于60达因/厘米，则应是表面活性材料。

4.参考资料

（1）OECD,Paris,1981,TestGUIDELINE115,decisionoftheCouncilC（81）30final

（2）R.Weissbergered.:

TechniqueofOrganicChemistry,PhysicalMethodsofOrganicChemistry,3rded.,IntersciencePubl.,NewYork,1959,Vol.I,ChapterXIV

（3）PureAppl.Chem.,1976,vol.48,511.

（4）Harkins,W.D.,Jordan，H.F.,J.Amer.Chem.Soc.,1930,vol.52,1751