ГОСТ Р ИСО 8124-6-2021 Безопасность игрушек. Часть 6. Определение содержания некоторых фталатов в игрушках и изделиях для детей.

       

ГОСТ Р ИСО 8124-6-2021

 

 НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 БЕЗОПАСНОСТЬ ИГРУШЕК

 

 Часть 6

 

 Определение содержания некоторых фталатов в игрушках и изделиях для детей

 

 Safety of toys. Part 6. Certain phthalate esters in toys and children’s products

ОКС 97.200.50

Дата введения 2022-07-01

 

 Предисловие

     

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации (ФГБУ "РСТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

 

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 181 "Игрушки и товары для детства"

 

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 сентября 2021 г. N 1006-ст

 

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 8124-6:2018* "Безопасность игрушек. Часть 6. Определение содержания некоторых фталатов в игрушках и изделиях для детей" (ISO 8124-6:2018 "Safety of toys - Part 6: Certain phthalate esters in toys and children’s products", IDT).

 

 

           

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ИСО/ТК 181 "Безопасность игрушек".

 

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

 

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав

 

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

 

 

 Введение

Настоящий стандарт в значительной степени основан на китайском национальном стандарте GB/T 22048-2008. Также использованы соответствующие стандарты некоторых стран.

 

Настоящий стандарт не устанавливает пределы содержания сложных эфиров фталевой кислоты. В связи с этим пользователю настоящего стандарта рекомендуется знать соответствующие национальные требования.

 

В некоторых странах требования к содержанию фталатов в игрушках также применимы к изделиям для детей, а материалы таких изделий, как правило, аналогичны материалам игрушек. В связи с этим настоящий стандарт, область применения которого охватывает различные материалы, распространяется на игрушки и изделия для детей.

 

Приложение A и приложение E являются обязательными, а приложения B-G - справочными. Тем не менее, они имеют решающее значение и способствуют надлежащему толкованию настоящего стандарта.

 

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - Специалисты, использующие настоящий стандарт, должны быть знакомы с обычной лабораторной практикой. Настоящий стандарт не ставит целью решение всех связанных с его использованием проблем безопасности, если такие имеют место. Пользователь несет ответственность за установление соответствующих правил техники безопасности и охраны труда.

 

ВАЖНО - Необходимо, чтобы испытания в соответствии с настоящим стандартом проводились надлежащим образом подготовленным персоналом.

 

 

      1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения диизобутилфталата (DIBP), дибутилфталата (DBP), бутилбензилфталата (BBP), ди-(2-этилгексил)фталата (DEHP), ди-н-октилфталата (DNOP), диизононилфталата (DINP) и диизодецилфталата (DIDP) (см. приложение A) в игрушках и изделиях для детей.

 

Настоящий стандарт распространяется на игрушки и изделия для детей, изготовленные из пластмасс, текстильных изделий, с использованием покрытий и жидких веществ. Разработан для поливинилхлоридных (ПВХ) пластмасс, полиуретановых (ПУ) пластмасс и некоторых типичных лакокрасочных покрытий (см. приложение B). Он также может быть использован для других эфиров фталевой кислоты и других материалов изделий при положительных результатах его надлежащей проверки на применимость и надежность для этих целей.

 

 

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему)]:

 

ISO 2758, Paper - Determination of bursting strength (Бумага. Определение сопротивления про давливанию)

 

ISO 8124-1:2018, Safety of toys - Part 1: Safety aspects related to mechanical and physical properties (Безопасность игрушек. Часть 1. Аспекты безопасности, относящиеся к механическим и физическим свойствам)

 

      3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

 

Терминологические базы данных ИСО и МЭК для использования в стандартизации можно найти по следующим адресам:

 

- Онлайн-платформа для просмотра файлов ИСО: https://www.iso.org/obp.

 

- Электропедия МЭК: http://www.electropedia.org/.

 

3.1 лабораторный образец (laboratory sample): Игрушка или изделие для детей в том виде, в котором представлена на рынке или предназначена для продажи.

 

3.2 основной материал (base material): Материал, на который могут быть наштампованы или нанесены покрытия.

 

[Источник: [3], 3.1]

 

3.3 покрытие (coating): Все слои материала, наштампованные или нанесенные на основной материал игрушки или изделия для детей, включая краски, лаки, глазурь, чернила, полимеры или другие аналогичные вещества (независимо от того, каким образом они были нанесены), которые можно удалить с помощью соскабливания острым лезвием.

 

[Источник: [3], 3.2, измененный - "игрушка" заменен на "игрушка и изделие для детей"]

 

3.4 соскабливание (scraping): Механический процесс удаления покрытий до основного материала.

 

[Источник: [3], 3.6]

 

3.5 навеска (test portion): Часть однородного материала, взятого из соответствующей части лабораторного образца для испытания.

 

3.6 составная навеска (composite test portion): Смешанная навеска, полученная физическим перемешиванием нескольких навесок однородных материалов.

 

Примечание - Данный термин не относится к смешиванию разнородных материалов (например, получение составной навески текстильных изделий и лакокрасочных покрытий не допускается).

 

3.7 комплексное испытание (composite test): Испытание, выполняемое на составной навеске.

 

3.8 нижняя граница определяемых концентраций LOQ (limit of quantification): Наименьшее количество испытуемого вещества в образце, которое можно количественно определить с установленной точностью в указанных лабораторных условиях.

 

3.9 холостая проба (method blank): Аликвота растворителей, которую в точности обрабатывают как пробу, подвергая воздействию лабораторной посуды, установки и условий, используемых для конкретного испытания, но без добавления пробы.

 

Примечание - Данные холостой пробы используют для оценки примесей от окружающей среды в лаборатории.

 

 

      4 Принцип

Навеску игрушки или изделия для детей извлекают с помощью экстрактора Сокслета, жидкостного экстрактора (см. приложение C) или ультразвуковой ванны с дихлорметаном. Фталаты в экстракте определяют качественно и количественно с применением газовой хромато-масс-спектрометрии [ГХ-МС (GC-MS)].

 

 

      5 Реактивы

5.1 Дихлорметан, CAS N 75-09-2, не ниже х.ч.а., не содержащий эфиров фталевой кислоты.

 

5.2 Образцы сравнения фталатов, DIBP, DBP, BBP, DEHP, DNOP, DINP и DIDP (см. приложение А), чистотой не менее 95%.

 

5.3 Основной раствор,
100 мг/дм
DIBP, DBP, BBP, DEHP, DNOP (каждого) и 500 мг/дм
DINP, DIDP (каждого) в дихлорметане (см. 5.1).
 

5.4 Градуировочные растворы при градуировке по методу внешнего стандарта (ES)

 

Серию градуировочных растворов (не менее пяти равнопромежуточных градуировок в диапазоне от 0,4 до 10 мг/дм
для DIBP, DBP, BBP, DEHP и DNOP, от 2 до 50 мг/дм
для DINP и DIDP) готовят за счет переноса от 0,2 до 5 см
основного раствора (см. 5.3) в мерную колбу вместимостью 50 см
и добавления дихлорметана до отметки.
 

Градуировочные растворы необходимо хранить в надлежащих условиях при температуре 4°C для предотвращения изменения концентрации. Рекомендуется готовить раствор не реже одного раза в месяц.

 

5.5 Градуировочные растворы при градуировке по методу внутреннего стандарта (IS)

 

5.5.1 Вещества, используемые в качестве внутреннего стандарта

 

Бензилбензонат (BB, CAS N 120-51-4) или диамилфталат (DAP, CAS N 131-18-0) [также называемый дипентилфталатом (DPP)] чистотой не менее 95%.

 

Вещества, используемые в качестве внутреннего стандарта, не должны присутствовать в основном составе навески. Другие соединения, такие как изотопно-меченые фталаты, допускается использовать в качестве альтернативных внутренних стандартов.

 

5.5.2 Основной раствор внутреннего стандарта,
250 мг/дм
BB, DAP или других в дихлорметане.
 

Основные растворы внутреннего стандарта необходимо хранить в надлежащих условиях при температуре 4°C для предотвращения изменения концентрации. Рекомендуется готовить эти растворы не реже одного раза каждые 3 мес.

 

5.5.3 Градуировочные растворы при градуировке по методу внутреннего стандарта

 

Серию градуировочных растворов (не менее пяти равнопромежуточных градуировок в диапазоне от 0,4 до10 мг/дм
для DIBP, DBP, BBP, DEHP и DNOP, от 2 до 50 мг/дм
для DINP и DIDP) готовят за счет переноса от 0,2 до 5 см
основного раствора (см. 5.3) в мерную колбу вместимостью 50 см
и добавления 2 см
основного раствора внутреннего стандарта (см. 5.5.2) перед доведением до метки дихлорметаном. В каждом градуировочном растворе содержится 10 мг/дм
IS.
 

Градуировочные растворы необходимо хранить в надлежащих условиях при температуре 4°C для предотвращения изменения концентрации. Рекомендуется готовить эти растворы не реже одного раза в месяц.

 

 

      6 Аппаратура

Фталаты являются распространенными примесями, которые могут влиять на результат испытаний даже при низком уровне концентрации. Во избежание искажений и перекрестного загрязнения следует избегать пластмассовых установок любого типа, которые могут повлиять на результаты испытаний, а лабораторную посуду и оборудование следует тщательно мыть перед использованием.

 

6.1 Обычная лабораторная посуда.

 

6.2 Газовый хромато-масс-спектрометр (ГХ-МС) с капиллярной колонкой и масс- спектрометрическим детектором (ионизация электронным ударом, EI), используемый для испытания (см. 8.4.1).

 

6.3 Экстрактор Сокслета (см. рисунок C.1).

 

6.4 Жидкостный экстрактор (см. рисунок C.2).

 

6.5 Экстракционная вставка, изготовленная из целлюлозы.

 

6.6 Хлопковая вата для экстракционной вставки.

 

6.7 Лабораторные весы, пригодные для измерения с точностью до 0,001 г.

 

6.8 Аппарат для выпаривания, например, ротационный испаритель.

 

6.9 Гильза для твердофазной экстракции (SPE), 1000 мг силикагеля/6 см
колбы, или аналог.
 
6.10 Мерные колбы номинальной вместимостью 5; 10; 25; 50 и 100 см
.
 
6.11 Капельные склянки номинальной вместимостью 0,5; 1; 2; 5 и 10 см
.
 

6.12 Политетрафторэтиленовый (ПТФЭ) мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм.

 

6.13 Ультразвуковая ванна с термостатом внутри или снаружи, с эффективной мощностью ультразвукового излучения в диапазоне от 0,25 до 2,0 Вт/см
. Проверку работоспособности ультразвуковой ванны выполняют в соответствии с приложением E.
 
Пример - Ультразвуковая ванна с общей потребляемой мощностью 1200 Вт, в том числе 200 Вт эффективной ультразвуковой мощности и 1000 Вт тепловой мощности, с внутренней площадью основания ванны 400 см
будет иметь эффективную ультразвуковую мощность, равную 0,50 Вт/см
(200 Вт/400 см
).
 

6.14 Ультразвуковая корзина, как правило, поставляемая в комплекте с ультразвуковой ванной. При подвешивании на ультразвуковой ванне ее нижний уровень находится приблизительно на расстоянии от 3 до 5 см над дном ванны.

 

6.15 Герметичный стеклянный реакционный сосуд, устойчивый к давлению не менее 0,2 МПа и имеющий общий объем от 2 до 10 раз больше объема дихлорметана. Реакционный сосуд следует плотно закрывать для предотвращения испарения дихлорметана при ультразвуковой экстракции.

 

6.16 Центрифуга, пригодная к центробежной обработке при (5000±500) g.

 

 

      7 Отбор проб

Для материалов в твердой форме используют скальпель или другой подходящий режущий инструмент при разрезании представительной части лабораторного образца на маленькие кусочки. Каждое из различных покрытий удаляют из лабораторного образца посредством соскабливания. Особое внимание уделяют ограничению до минимума включения основного материала. Каждая часть в несжатом состоянии должна иметь размеры не более 5 мм и равномерно перемешана.

 

Для материалов в жидкой форме используют соответствующее устройство (такое как капельная склянка или шприц) при переносе представительной части из лабораторного образца. Следует проявлять особую осторожность для сокращения взаимного загрязнения.

 

Навеску массой менее 10 мг из единичного лабораторного образца испытывать не допускается.

 

Данное требование не исключает взятие контрольных частей из материалов игрушки или изделия для детей в другой форме при условии, что они являются представительными для указанного выше соответствующего материала и основного материала, на который они нанесены.

 

При скрининге допускается использовать комплексное испытание (см. приложение D).

 

 

      8 Порядок проведения испытаний

     

 

      8.1 Взвешивание пробы

Взвешивают с точностью до 1 мг приблизительно 1 г навески в экстракционной вставке (см. 6.5) или реакционном сосуде (см. 6.15). Если из одного лабораторного образца невозможно получить 1 г навески, отбирают как можно больше из нескольких лабораторных образцов, но масса навески должна составлять не менее 0,1 г.

 

      

 

      8.2 Экстракция

     

 

      8.2.1 Методы экстракции

Описаны три варианта экстракции: метод A (см. 8.2.2), метод B (см. 8.2.3) и метод C (см. 8.2.4). Лаборатории могут выбирать наиболее подходящий по своему усмотрению.

 

 

      8.2.2 Метод A

Вставку с навеской помещают в экстрактор Сокслета 250 см
(см. 6.3). Для предотвращения всплытия пробы наверх вставки добавляют хлопковую вату (см. 6.6).
 
Добавляют 120 см
дихлорметана (см. 5.1) в колбу вместимостью 250 см
. Нагревают с обратным охлаждением в течение 6 ч не менее чем с четырьмя циклами нагрева в час.
 

Объем дихлорметана допускается изменять в зависимости от экстрактора Сокслета.

 

После охлаждения объем дихлорметана уменьшают приблизительно до 10 см
с помощью подходящего аппарата для выпаривания (см. 6.8), проявляя осторожность с целью предотвращения полного осушения.
 

При использовании роторного испарителя рекомендуется поддерживать температуру водяной ванны в диапазоне от 40°C до 50°C при постоянном давлении в диапазоне от 30 до 45 кПа.

 

На этапах нагрева с обратным охлаждением и выпаривания требуется тщательный контроль температуры для предотвращения потери фталатов.

 

 

      8.2.3 Метод В

Вставку с навеской помещают в жидкостный экстрактор (см. 6.4). Для предотвращения всплытия пробы наверх вставки добавляют хлопковую вату (см. 6.6).

 

Добавляют 80 см
дихлорметана (см. 5.1) в приемную емкость. Погружают на 1,5 ч при температуре приблизительно 80
°C
и нагревают с обратным охлаждением в течение 1,5 ч. После этого выпаривают экстракт дихлорметана приблизительно до 10 см
.
 

Объем дихлорметана допускается изменять в зависимости от жидкостного экстрактора.

 

На этапах нагрева с обратным охлаждением и выпаривания требуется тщательный контроль температуры для предотвращения потери фталатов.

 

      8.2.4 Метод С

8.2.4.1 Для материала в твердой форме

 

Добавляют 25 см
дихлорметана в герметичный стеклянный реакционный сосуд (см. 6.15). Сосуд помещают в ультразвуковую ванну с начальной температурой 60
°C
на 60 мин.
 

Примечание - Если материал не растворяется или вспучивается в дихлорметане, метод A (см. 8.2.2) или метод B (см. 8.2.3) может быть предпочтительным.

 

Объем конечного раствора допускается изменять в зависимости от массы испытуемой пробы. Следует соблюдать осторожность, чтобы не повлиять на LOQ (см. 10.1).

 

8.2.4.2 Для материала в жидкой форме

 

Добавляют 15 см
дихлорметана в герметичный стеклянный реакционный сосуд (см. 6.15). Сосуд помещают в ультразвуковую ванну с начальной температурой 60
°C
на 60 мин.
 

      8.3 Раствор пробы для испытания

     

 

      8.3.1 Общие положения

После охлаждения до комнатной температуры фильтруют раствор, полученный после обработки навески по 8.2.2, 8.2.3 или 8.2.4 (в зависимости от ситуации), с помощью ПТФЭ мембранного фильтра (см. 6.12) для испытания ГХ-МС (см. 6.2).

 

Перед процедурой фильтрации, когда экстракт остается мутным, его подвергают центробежной обработке при ускорении до 5000 g (см. 6.16). Если необходимо, раствор очищают с помощью предварительно обработанной гильзы для твердофазной экстракции (см. 6.9), которую предварительно обрабатывают приблизительно 10 см
дихлорметана перед очисткой и отбрасывают сток, трижды промывают гильзу 3 см
дихлорметана и собирают элюат.
 

Далее представлено описание двух вариантов количественного анализа: градуировка ES (см. 8.3.2) и градуировка IS (см. 8.3.3). Лаборатории могут выбирать наиболее подходящий вариант по своему усмотрению.

 

 

      8.3.2 Количественный анализ посредством градуировки по методу внешнего стандарта (ES)

8.3.2.1 Метод А и метод В

 

Экстракт или элюат переносят в мерную колбу вместимостью 25 см
и доливают до отметки дихлорметаном для проведения испытания ГХ-МС.
 

Объем конечного раствора допускается изменять в зависимости от массы испытуемой пробы. Следует соблюдать осторожность, чтобы не повлиять на LOQ (см. 10.1).

 

8.3.2.2 Метод С

 

8.3.2.2.1 Материал в твердой форме

 

Для испытания ГХ-МС используют экстракт или элюат.

 

8.3.2.2.2 Материал в жидкой форме

 

Экстракт или элюат переносят в мерную колбу вместимостью 25 см
и доливают до отметки дихлорметаном для проведения испытания ГХ-МС.
 

Объем конечного раствора допускается изменять в зависимости от массы испытуемой пробы. Следует соблюдать осторожность, чтобы не повлиять на LOQ (см. 10.1).

 

 

      8.3.3 Количественный анализ посредством градуировки по методу внутреннего стандарта (IS)

По методу A или методу B экстракт или элюат и 1 см
основного раствора IS (см. 5.5.2) переносят в мерную колбу вместимостью 25 см
и доливают до отметки дихлорметаном. Конечный раствор содержит 10 мг/дм
IS.
 

Объем раствора IS и конечного раствора допускается изменять в зависимости от массы и концентрации испытуемой пробы. Концентрация IS в конечном растворе должна быть такой, как и в градуировочных растворах внутреннего стандарта (см. 5.5.3).

 

 

      8.4 Определение

     

 

      8.4.1 Параметры ГХ-МС

В связи с различиями приборов в разных лабораториях невозможно предоставить универсально применимые инструкции для хроматографического испытания. Следующие общие рабочие параметры ГХ-МС приняты подходящими (пример рабочих параметров приведен в приложении F):

 

a) колонка: капиллярная колонка, неполярная (фенилариленовый полимер, эквивалентный 5% фенил метилполисилоксана) или аналог;

 

b) программа температурного режима термостата;

 

c) газ-носитель: гелий или водород, постоянный расход;

 

d) система инжектора: с делением или без деления потока;

 

e) метод ионизации: ионизация электронным ударом (EI), 70 эВ;

 

f) определение: идентификация в режиме полного сканирования, количественный анализ одновременно в режиме контроля заданных ионов (SIM).

 

 

      8.4.2 Идентификация

Соединение идентифицируют, сопоставляя время удерживания и относительные интенсивности характеристичных ионов раствора для испытаний и стандартного градуировочного раствора.

 

Целевое соединение считается идентифицированным в растворе для испытаний, если выполняются следующие критерии:

 

a) относительное время удерживания пика аналита на хроматограмме испытуемой пробы соответствует времени удерживания пика аналита на хроматограмме градуировочного раствора с допускаемым отклонением ±0,5%;

 

b) характеристичные ионы [см. таблицу F.1 (приложение F)] присутствуют при указанном времени удерживания вещества;

 

c) относительная интенсивность характеристичных ионов [см. таблицу F.1 (приложение F)] при полном сканировании, выраженная в процентах интенсивности иона с наибольшей интенсивностью, должна соответствовать относительной интенсивности этих ионов при анализе стандартного градуировочного раствора при сравнимых концентрациях, измеренных при одинаковых условиях, в пределах допусков в таблице 1.

 

Примечание - Некоторые изомеры DINP или DIDP могут мешать идентификации DINP или DIDP. Например, дипропилгептилфталат (DPHP, CAS N 53306-54-0) является одним из изомеров DIDP. Теоретически трудно отделить DPHP от DIDP, но их можно распознать по характерным пикам, времени удерживания и количественному соотношению.

 

Таблица 1 - Максимально допустимые отклонения относительной интенсивности ионов в диапазоне масс-спектрометрических методов

 

 

 

Относительная интенсивность (% основного пика)

Максимально допустимые отклонения (относительная интенсивность)

>50%

±10%

20-50%

±15%

10-20%

±20%

10%
 

±50%

 

 

      8.4.3 Градуировка

8.4.3.1 Общие положения

 

Далее описаны две возможных методики градуировки: ES (см. 8.4.3.2) и IS (см. 8.4.3.3). Для градуировки можно использовать либо ES, либо IS. Лаборатории могут выбирать наиболее подходящую методику градуировки (см. приложение G).

 

Для любой из методик строят градуировочный график. Готовят не менее пяти равнопромежуточных стандартных градуировочных растворов (см. 5.4 или 5.5.3). Количественный анализ основан на измерении площади пика. Коэффициент корреляции r каждого градуировочного графика должен быть не менее 0,995.

 

Изомеры DINP и DIDP количественно определяют с помощью базовой интеграции.

 

DINP и DIDP доступны в виде разных изомерных смесей под разными номерами CAS. Поскольку хроматограмма ГХ-МС отличается для каждой смеси, лаборатория должна выбрать образец сравнения, который максимально соответствует изомерному отношению к фталатам в навеске, и указать номер CAS используемого образца сравнения в соответствии с перечислением f) раздела 12.

 

Примечание - В связи с наличием неотделимых изомеров пики DNOP, DINP и DIDP частично налагаются. Влияние этого можно эффективно свести к минимуму при выборе в качестве определяющих ионов m/z=279 (DNOP), m/z=293 (DINP) и m/z=307 (DIDP) соответственно.

 

8.4.3.2 Градуировка по методу внешнего стандарта (ES)

 

Регистрируют площади пиков характеристичных ионов [см. таблицу F.1 (приложение F)] на хроматограмме, полученной при градуировке по методу ES.

 

Для установления градуировочной характеристики находят зависимость отклика детектора А от концентрации градуировочного раствора С в соответствии с формулой

 

,                                                                   (1)
 

где A - площадь пика или сумма площадей пиков отдельного фталата в градуировочном растворе;

- наклон градуировочной кривой;
 
С
- концентрация отдельного фталата в градуировочном растворе, мг/дм
;
 
- пересечение градуировочной кривой с осью ординат.
 

8.4.3.3 Градуировка по методу внутреннего стандарта (IS)

 

Регистрируют площади пиков характеристичных ионов [см. таблицу F.1 (приложение F)] на хроматограмме, полученной при градуировке по методу IS.

 

Для установления градуировочной характеристики находят зависимость отклика детектора
от концентрации градуировочного раствора
в соответствии с формулой
 
,                                                             (2)
 

где A - площадь пика или сумма площадей пиков отдельного фталата в градуировочном растворе;

- площадь пика IS в градуировочном растворе;
 
- наклон градуировочной кривой;
 
С
- концентрация отдельного фталата в градуировочном растворе, мг/дм
;
 
- концентрация IS в градуировочном растворе, мг/дм
;
 
- пересечение градуировочной кривой с осью ординат.
 
Примечание - Как правило, концентрацию IS (
) устанавливают на 1 мг/дм
для методов IS, при которых концентрация добавленного в навеску IS и концентрации градуировочных растворов до введения являются одинаковыми.
 

      9 Расчет

 

      9.1 Расчет по методу внешнего стандарта (ES)

Массовую долю отдельного фталата в навеске вычисляют по формуле [после использования формулы (1)]:

 

,                                                  (3)
 
где
- концентрация отдельного фталата, обнаруженного в навеске, %;
 

А - площадь пика или сумма площадей пиков отдельного фталата в испытуемом растворе;

 

- пересечение градуировочной кривой с осью ординат, полученное из формулы (1);
 
- наклон градуировочной кривой, полученный из формулы (1);
 
V
- объем конечного раствора, см
;
 

m - масса навески, г;

 

D - коэффициент разведения.

 

Результат выражают в процентах (%) по массе и округляют до трех значащих цифр.

 

Значение отклика испытуемого фталата в градуировочном растворе и испытуемом растворе должно находиться в пределах линейного диапазона обнаружения прибора. При необходимости готовят дополнительно разбавленный раствор с дихлорметаном.

 

 

      9.2 Расчет по методу внутреннего стандарта (IS)

Массовую долю отдельного фталата в навеске вычисляют по формуле [после использования формулы (2)]:

 

,                                         (4)
 
где
- концентрация отдельного фталата, обнаруженного в навеске, %;
 

A - площадь пика или сумма площадей пиков отдельного фталата в испытуемом растворе;

 

- площадь пика IS в испытуемом растворе;
 
- пересечение градуировочной кривой с осью ординат, полученное из формулы (2);
 
- концентрация IS в испытуемом растворе, мг/дм
;
 
- наклон градуировочной кривой, полученный из формулы (2);
 
V
- объем конечного раствора, см
;
 

m - масса навески, г;

 

D - коэффициент разведения.

 

Результат выражают в процентах (%) по массе и округляют до трех значащих цифр.

 

Значение отклика детектора для испытуемого фталата при анализе градуировочного раствора и испытуемого раствора пробы должно находиться в пределах линейного диапазона детектирования прибора. При необходимости для дальнейшего анализа раствор разбавляют дихлорметаном.

 

      

 

      10 Контроль качества

     

 

      10.1 Нижняя граница определяемых концентраций (LOQ)

LOQ для DIBP, DBP, BBP, DEHP, DNOP: 0,001%.

 

LOQ для DINP, DIDP: 0,005%.

 

 

      10.2 Холостая проба

Холостую пробу (3.9) готовят для каждой партии проб в соответствии с требованиями разделов 8 и 9, но без использования пробы. Холостую пробу можно использовать для оценки загрязнения в процессе испытаний, которое должно быть меньше LOQ (см. 10.1).

 

 

      10.3 Извлечение

Готовят одну холостую пробу с добавкой аналита путем добавления 1 см
основного раствора (см. 5.3) в холостую пробу с последующей обработкой в соответствии с требованиями разделов 8 и 9. Степень извлечения каждого фталата должна составлять от 80% до 120% ожидаемого значения.
 

      10.4 Контроль стабильности градуировочной характеристики

Для подтверждения стабильности работы системы ГХ-МС после каждых 20 испытаний растворов проб и по завершении испытаний серии растворов проб проводят анализ контрольного градуировочного раствора концентрации, соответствующей середине диапазона градуировки. Отклонение для каждого фталата должно оставаться в пределах 15% ожидаемого значения.

 

 

      11 Прецизионность

Прецизионность метода приведена в приложении B к настоящему стандарту.

 

 

      12 Протокол испытаний

В протоколе испытаний указывают следующую информацию:

 

a) ссылку на настоящий стандарт;

b) полную идентификацию пробы;

 

c) ссылку на используемый метод экстракции;

 

d) ссылку на используемую методику расчета (ES или IS);

 

e) результаты количественного анализа отдельных фталатов, выраженные в процентах (%) по массе;

 

f) N CAS используемого образца сравнения DINP или DIDP, указанного в таблице A.1 (приложение А);

 

g) любые отклонения от указанного порядка испытаний;

 

h) любые нюансы, наблюдаемые при проведении испытаний;

 

i) дату испытаний.

 

     

     Приложение А

     (обязательное)

 

 Эфиры фталевой кислоты

Таблица A.1 - Эфиры фталевой кислоты

 

 

 

 

 

 

N п/п

Эфиры фталевой кислоты (сокращение)

CAS N

Структурная формула
 

Молекулярная формула

1

Диизобутилфталат (DIBP)

84-69-5

 
 

2

Дибутилфталат (DBP)

84-74-2

 
 

3

Бутилбензилфталат (BBP)

85-68-7

 
 

4

Ди-(2-этилгексил)фталат (DEHP)

117-81-7

 
 

5

Ди-н-октилфталат (DNOP)

117-84-0

 
 

6

Диизононилфталат (DINP)

28553-12-0
 
 
 

 

 

68515-48-0
 

 

 

7

Диизодецилфталат (DIDP)

26761-40-0
 
 
 

 

 

68515-49-1
 

 

 

Структурные формулы DINP и DIDP представляют лишь одно из их изомерных соединений.
 
CAS N 28553-12-0 - смесь эфиров фталевой кислоты с алкиловыми спиртами C9.
 
CAS N 68515-48-0 - смесь эфиров фталевой кислоты с алкиловыми спиртами C8-C10 (насыщ. C9).
 
CAS N 26761-40-0 - смесь эфиров фталевой кислоты с алкиловыми спиртами C10.
 
CAS N 68515-49-1 - смесь эфиров фталевой кислоты с алкиловыми спиртами C9-C11 (насыщ. C10).
 

 

     Приложение В

     (справочное)

     

 

 Прецизионность метода

Было организовано четыре совместных межлабораторных испытания для определения эфиров фталевой кислоты в пластмассах ПВХ, полиуретане (ПУ), сополимерах акрилонитрилбутадиенстирола (АБС), полиэтилене (ПЭ) и покрытиях на основе базовой смолы ПВХ, полиакриловой кислоты (ПАК) и нитроцеллюлозы (НЦ) с 2012 по 2016 гг. Для испытаний использовали метод A, метод B и метод C. Результаты представлены в таблицах B.1-B.7.

 

Таблица B.1 - Результаты межлабораторных испытаний на пробах 1 и 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фта-

лат

Ме-

тод

Пластмасса ПВХ (проба 1)

Пластмасса ПВХ (проба 2)

 

 

l

о

M

 

r

 

R

l

о

M

 

R

 

 

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

 

%

мг/кг

%

мг/кг

DIBP

A

-

-

-

-

-

-

-

7

22,2

2561

6,5

469

 

B

-

-

-

-

-

-

-

4

0

2319

15,0

975

 

C

-

-

-

-

-

-

-

11

21,4

2333

9,9

648

DBP

A

94

6,0

2442

2,9

201

8,5

579

8

11,1

1127

12,7

402

 

B

7

0

2451

2,5

173

3,7

253

4

0

1135

11,6

369

 

C

-

-

-

-

-

-

-

11

21,4

1045

7,5

219

BBP

A

93

7,0

2024

3,2

179

8,4

477

8

11,1

1000

13,6

382

 

B

7

0

2024

4,1

233

7,4

421

4

0

1059

12,7

377

 

C

-

-

-

-

-

-

-

12

14,3

988

13,6

376

DEHP

A

96

4,0

3737

2,9

301

8,3

867

7

22,2

2254

5,8

366

 

B

7

0

3888

1,9

203

6,8

744

4

0

2010

4,4

246

 

C

-

-

-

-

-

-

-

14

0

2100

16,4

966

DNOP

A

57

1,7

2153

3,9

233

14,5

877

9

0

1336

16,3

610

 

B

5

0

2286

5,0

317

11,0

704

4

0

1348

12,8

483

 

C

-

-

-

-

-

-

-

14

0

1411

16,5

650

DINP

A

53

8,6

3100

2,9

256

20,6

1784

8

11,1

1152

18,3

592

 

B

5

0

3126

6,1

536

24,7

2165

4

0

1131

14,2

449

 

C

-

-

-

-

-

-

-

12

14,3

1190

19,7

657

DIDP

A

51

12,1

2244

3,6

224

16,0

1007

8

11,1

2245

13,5

850

 

B

5

0

2374

4,9

325

20,1

1333

4

0

2065

5,3

305

 

C

-

-

-

-

-

-

-

12

14,3

2207

13,1

807

l - количество лабораторий после удаления статистического выброса;

 

 

о - процент статистического выброса;

 

 

M - медианное значение результатов;

 

 

- коэффициент изменчивости повторяемости;
 
r
- повторяемость,
;
 
- коэффициент изменчивости воспроизводимости;
 
R
- воспроизводимость,
.
 

 

Таблица В.2 - Результаты межлабораторных испытаний на пробах 3 и 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фта-

лат

Ме-

тод

Пластмасса ПУ (проба 3)

Пластмасса ПУ (проба 4)

 

 

l

o

M

 

r

 

R

l

o

M

 

r

 

R

 

 

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

DBP

A

11

8,3

724

6,3

129

10,7

216

12

0

2839

3,7

297

9,8

777

BBP

A

12

0

923

5,2

135

10,8

279

12

0

4586

4,5

581

7,1

911

DEHP

A

11

8,3

968

6,2

169

9,6

259

12

0

4023

3,6

408

11,6

1308

DNOP

A

12

0

869

4,5

109

14,3

348

12

0

3717

2,4

246

14,1

1465

DINP

A

11

8,3

1039

7,5

219

16,0

464

11

8,3

3760

5,5

578

19,4

2040

DIDP

A

12

0

1161

7,4

240

10,5

340

12

0

4715

5,1

678

21,3

2813

Примечание - Определение обозначений см. в таблице B.1.

 

 

 

Таблица B.3 - Результаты межлабораторных испытаний на пробах 5 и 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фта-

лат

Ме-

тод

Пластмасса ПУ (проба 5)

Пластмасса ПУ (проба 6)

 

 

l

o

M

 

r

 

R

l

o

M

 

R

 

 

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

 

%

мг/кг

%

мг/кг

DBP

A

-

-

-

-

-

-

-

9

0

650

8,4

153

 

B

-

-

-

-

-

-

-

4

0

720

12,2

246

 

C

-

-

-

-

-

-

-

14

0

745

25,1

524

BBP

A

-

-

-

-

-

-

-

9

0

642

13,1

235

 

B

-

-

-

-

-

-

-

4

0

663

9,5

177

 

C

-

-

-

-

-

-

-

12

14,3

664

14,0

260

DEHP

A

7

12,5

171

6,5

31

11,8

56

9

0

724

15,0

305

 

B

-

-

-

-

-

-

-

4

0

726

12,7

258

 

C

-

-

-

-

-

-

-

12

14,3

746

13,3

277

DNOP

A

-

-

-

-

-

-

-

9

0

697

17,4

340

 

B

-

-

-

-

-

-

-

4

0

700

12,4

243

 

C

-

-

-

-

-

-

-

13

7,1

731

14,6

298

DINP

A

7

12,5

375

6,5

68

14,1

149

9

0

698

19,9

389

 

B

-

-

-

-

-

-

-

4

0

720

14,7

296

 

C

-

-

-

-

-

-

-

13

7,1

793

18,3

406

DIDP

A

-

-

-

-

-

-

-

9

0

653

23,8

435

 

B

-

-

-

-

-

-

-

4

0

712

11,8

236

 

C

-

-

-

-

-

-

-

14

0

730

16,9

346

Примечание - Определение обозначений см. в таблице B.1.

 

 

 

Таблица B.4 - Результаты межлабораторных испытаний на пробах 7 и 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фта-

лат

Ме-

тод

Пластмасса АБС (проба 7)

Пластмасса ПЭ (проба 8)

 

 

l

o

M

 

R

l

o

M

 

R

 

 

 

%

мг/кг

%

мг/кг

 

%

мг/кг

%

мг/кг

DIBP

A

9

0

1191

15,3

511

-

-

-

-

-

 

B

4

0

1432

21,9

880

-

-

-

-

-

 

C

12

14,3

1254

11,9

416

-

-

-

-

-

DBP

A

9

0

1195

14,1

471

-

-

-

-

-

 

B

4

0

1501

23,0

966

-

-

-

-

-

 

C

14

0

1370

23,1

885

-

-

-

-

-

BBP

A

9

0

1258

12,9

454

-

-

-

-

-

 

B

4

0

1433

15,2

610

-

-

-

-

-

 

C

14

0

1361

14,0

534

-

-

-

-

-

DEHP

A

9

0

1454

16,2

660

9

0

640

23,5

422

 

B

4

0

1582

19,2

852

4

0

535

20,4

306

 

C

14

0

1511

14,9

632

14

0

744

29,6

616

DNOP

A

9

0

1328

16,5

614

-

-

-

-

-

 

B

4

0

1466

10,9

446

-

-

-

-

-

 

C

14

0

1452

17,6

717

-

-

-

-

-

DINP

A

9

0

1197

21,1

708

-

-

-

-

-

 

B

4

0

1205

10,5

355

-

-

-

-

-

 

C

13

7,1

1291

17,7

640

-

-

-

-

-

DIDP

A

9

0

980

22,6

621

-

-

-

-

-

 

B

4

0

1094

3,0

93

-

-

-

-

-

 

C

14

0

1054

16,6

491

-

-

-

-

-

Примечание - Определение обозначений см. в таблице B.1.

 

 

 

Таблица B.5 - Результаты межлабораторных испытаний на пробах 9 и 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фта-

лат

Ме-

тод

Покрытие ПВХ (проба 9)

Покрытие ПВХ (проба 10)

 

 

l

o

M

 

r

 

R

l

o

M

 

r

 

R

 

 

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

DBP

A

11

8,3

1014

5,6

159

10,8

306

12

0

10084

2,5

703

9,9

2781

BBP

A

11

8,3

999

4,8

134

6,6

185

12

0

10822

3,4

1026

9,9

2999

DEHP

A

11

8,3

1012

3,7

105

10,1

286

12

0

10754

4,2

1250

9,2

2778

DNOP

A

11

8,3

897

5,5

137

10,4

261

11

8,3

10660

6,4

1925

9,5

2836

DINP

A

11

8,3

1306

7,8

286

16,9

617

12

0

10622

5,2

1546

14,8

4391

DIDP

A

12

0

1242

6,6

231

18,1

628

12

0

11653

7,6

2492

14,9

4852

Примечание - Определение обозначений см. в таблице B.1.

 

 

 

Таблица B.6 - Результаты межлабораторных испытаний на пробах 11 и 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фта-

лат

Ме-

тод

Покрытие ПАК (проба 11)

Покрытие ПАК (проба 12)

 

 

l

o

M

 

r

 

R

l

o

M

 

r

 

R

 

 

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

DBP

A

11

8,3

1022

3,9

112

8,5

243

12

0

9476

3,7

969

9,0

2382

BBP

A

11

8,3

1069

5,3

159

11,3

339

12

0

10484

3,5

1017

8,2

2419

DEHP

A

11

8,3

1105

7,8

242

11,7

361

12

0

10762

4,2

1266

9,6

2905

DNOP

A

11

8,3

1186

3,7

123

11,7

389

12

0

10727

3,2

960

10,4

3109

DINP

A

10

16,7

1456

7,3

297

16,3

666

12

0

10996

8,7

2689

11,4

3507

DIDP

A

10

16,7

1377

7,2

279

12,8

493

12

0

11093

7,3

2252

16,6

5163

Примечание - Определение обозначений см. в таблице B.1.

 

 

 

Таблица B.7 - Результаты межлабораторных испытаний на пробах 13 и 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фта-

лат

Ме-

тод

Покрытие НЦ (проба 13)

Покрытие НЦ (проба 14)

 

 

l

o

M

 

r

 

R

l

o

M

 

r

 

R

 

 

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

 

%

мг/кг

%

мг/кг

%

мг/кг

DBP

A

12

0

985

6,3

174

12,0

332

12

0

9596

5,3

1421

9,8

2640

BBP

A

12

0

1046

5,1

149

12,3

361

12

0

10555

4,8

1433

9,8

2894

DEHP

A

12

0

1038

6,2

181

13,3

387

12

0

10015

4,7

1313

8,2

2301

DNOP

A

12

0

1205

5,9

198

12,0

405

11

8,3

10948

3,5

1074

8,2

2514

DINP

A

12

0

1501

5,2

218

20,6

867

12

0

11345

5,3

1690

9,5

3031

DIDP

A

11

8,3

1379

5,7

220

12,7

492

12

0

11654

8,2

2676

16,6

5413

Примечание - Определение обозначений см. в таблице B.1.

 

 

 

     Приложение С

     (справочное)

 

 Экстрактор Сокслета и жидкостный экстрактор

 

 

 

 

     1 - конденсатор; 2 - экстракционная камера; 3 - вставка; 4 - сифонная трубка; 5 - путь дистилляции; 6 - перегонная колба

     

     Рисунок С.1 - Экстрактор Сокслета

 

 

 

 

     1 - конденсатор; 2 - подаваемый сольвент; 3 - экстракционная камера; 4 - вставка; 5 - приемная емкость

     

     Рисунок С.2 - Жидкостный экстрактор

     

     

     Приложение D

     (справочное)

     

 

 Комплексное испытание

     

D.1 Введение

 

Комплексное испытание однородных материалов является общей стратегией сокращения затрат на испытания, но такие препятствия, как сложность порядка проведения испытаний, толкования результатов испытания и неожиданные химические реакции между различными навесками, часто приводят к неопределенным результатам. Комплексное испытание допускается только в тех случаях, когда для оценки соответствия требованиям достаточно качественного результата. Комплексное испытание, описанное в настоящем приложении, используют только для целей скрининга.

 

Важно отметить, что комплексное испытание не допускается использовать для решения проблемы недостаточной массы навески. Если массы навески недостаточно для выполнения отдельного испытания, то достоверный результат невозможно получить и с помощью комплексного испытания.

 

D.2 Подготовка составной навески

 

Составная навеска должна соответствовать следующим условиям:

 

1) для получения составной навески допускается объединять до трех навесок;

 

2) для получения составной навески допускается объединять только однородные материалы. Объединение разнородных материалов (например, пластмасс и покрытий) не допускается.

 

3) объединяемые навески должны иметь одинаковые массы в диапазоне от 100 до 500 мг с отличием не более чем на 10%.

 

D.3 Порядок проведения испытаний

 

Порядок проведения испытаний, описанный в разделе 8, также допускается применять для комплексных испытаний.

 

D.4 Расчет

 

Среднюю массовую долю целевого фталата в составной навеске
и максимальную массовую долю целевого фталата в отдельных навесках
можно вычислить по формулам (D.1) и (D.2) соответственно, независимо от того, используется градуировка ES или IS или нет:
 
,                                                      (D.1)
 
,                                                       (D.2)
 
где
- средняя массовая доля целевого фталата в составной навеске, %;
 
- максимальная массовая доля целевого фталата в отдельных навесках, %;
 
C
- концентрация целевого фталата в растворе составной навески, мг/дм
;
 
V
- объем конечного раствора, см
;
 
- общая масса составной навески, г;
 
- минимальная масса отдельных навесок, г;
 

D - коэффициент разведения.

 

Примечание - Расчет
основан на допущении наихудшего сценария, при котором весь фталат выходит из навески с минимальной массой.
 

D.5 Решение по последующей корректировке

 

После расчета средней массовой доли целевого фталата в составной навеске
и максимальной массовой доли целевого фталата в отдельных навесках
выполняют последующую корректировку в соответствии с полученными результатами. Принимая во внимание последующую корректировку по составной навеске, необходимо, чтобы для учета погрешности комплексного испытания применялся достаточный коэффициент запаса с целью обеспечения надлежащей идентификации несоответствующих материалов.
 

Последующую корректировку вычисляют по формуле

 

,                                                                  (D.3)
 
где
- предел корректировки, %;
 

L - нормативный предел, %;

 

F - коэффициент запаса, от 0 до 100%.

 

Примечание - Если
<
, то корректировка не требуется. Если
, требуется последующая корректировка, в том числе отдельные испытания.
 

Принимая во внимание, что возможности испытания и погрешность между различными лабораториями и испытуемым материалом являются переменными, лаборатория должна выбрать наиболее подходящий коэффициент запаса на основе собственного опыта и накопленных данных за прошлые периоды. На основании практического опыта испытаний фталатов рекомендуется применять коэффициент запаса 60%.

 

D.6 Протокол испытаний

 

Помимо информации, перечисленной в разделе 12, в протоколе испытаний указывают следующее:

 

1) ссылку на используемую составную навеску;

 

2) средний результат испытаний по отдельному фталату в составной навеске (на основе общей массы), %;

 

3) максимальные результаты испытаний по отдельному фталату в составной навеске (на основе наименьшей массы), %.

 

D.7 Пример

 

Предположим, что составная навеска получена путем физического смешивания трех навесок пластмассы ПВХ, которые обозначены как A, B и C. Массы A, B и C составляют 0,3054, 0,3125 и 0,3250 г соответственно, и конечный объем для экстракционного раствора составной навески составляет 25 см
. Результатом испытаний для DEHP в извлеченном растворе составной навески будет 5,90 мг/дм
.
 

Формулу (D.1) используют для вычисления средней массовой доли целевого фталата в составной навеске

%.                                        (D.4)
 

Формулу (D.2) используют для вычисления максимальной массовой доли целевого фталата в отдельных навесках

 

%.                                                  (D.5)
 

Если нормативный предел для DEHP составляет 0,1% и за коэффициент запаса принято 60%, то максимальное содержание DEHP в одной из навесок (0,0483%) меньше предела корректировки 0,1%·0,6=0,06%. Последующая корректировка не требуется, и результаты испытаний протоколируют, как показано в таблице D.1.

 

Таблица D.1 - Протокол комплексного испытания

 

 

 

 

 

 

 

 

Составная навеска, N

Объект испытаний

Нормативный предел, %

Предел корректировки
, %
 
, %
 
, %
 

Вывод

1. ПВХ A/ПВХ B/ПВХ C

DEHP

0,1

0,06

0,0156

0,0483

Удовл.

Предел корректировки рассчитывают с коэффициентом запаса 60%.
 

 

Если нормативный предел для DEHP составляет 0,05% и за коэффициент запаса принято 60%, то максимальное содержание DEHP в одной из навесок (0,0483%) выше предела корректировки 0,05·0,6=0,03%. Необходимо испытание каждой отдельной навески, и результаты испытаний протоколируют, как показано в таблице D.2.

 

Таблица D.2 - Протокол комплексного испытания

 

 

 

 

 

 

 

 

Составная навеска, N

Объект испытаний

Нормативный предел, %

Предел корректировки
, %
 
, %
 
, %
 

Вывод

1. ПВХ A/ПВХ B/ПВХ C

DEHP

0,05

0,03

0,0156

0,0483

Отдельное испытание

Предел корректировки рассчитывают с коэффициентом запаса 60%.
 

 

     Приложение Е

     (обязательное)

 

 Проверка работоспособности ультразвуковой ванны

     

Е.1 Общие сведения

 

Не все ультразвуковые ванны подходят для экстракции фталатов в игрушках и изделиях для детей. Подходящую ванну выбирают, как описано в 6.13, и периодически проверяют работоспособность ультразвуковой ванны. В данном приложении изложен порядок проверки работоспособности.

 

Е.2 Принцип

Ультразвуковой преобразователь создает волны сжатия в жидкости резервуара, которые "разрывают" жидкость, оставляя после себя много миллионов микроскопических пустот или "частичных вакуумных пузырьков" (кавитация). Эти пузырьки разрушаются с огромной (механической) энергией, разбивающей материалы в жидкости на части. В данном методе ультразвуковые волны воздействуют на алюминиевую фольгу с целью образования маленьких перфорированных отверстий. Интенсивность ультразвуковой ванны связана со степенью перфорации алюминиевой фольги. Проверку работоспособности ультразвуковой ванны выполняют посредством расчета степени перфорации алюминиевой фольги в течение ультразвукового процесса, а не за счет измерения силы звука.

 

Е.3 Аппаратура

 

Е.3.1 Алюминиевая фольга

 

Алюминий чистотой не менее 85%, толщиной (0,020±0,001) мм, прочностью на разрыв (185±10) кПа.

 

Толщину алюминиевой фольги определяют с помощью прибора, пригодного для измерения толщины, в соответствии с ИСО 8124-1:2018 (пункт 5.10). Толщину листа измеряют в 10 равноудаленных точках по диагонали.

 

Прочность на разрыв алюминиевой фольги определяют с помощью прибора, пригодного для измерения прочности на разрыв, в соответствии с ИСО 2758.

 

Е.4 Порядок проведения испытаний

 

1) Кусок алюминиевой фольги раскладывают на ультразвуковой корзине (см. 6.14) и разглаживают для удаления складок.

 

2) Корзину помещают в ультразвуковую ванну, убедившись, что ее нижняя сторона находится на высоте от 30 до 50 мм над дном ванны, затем заполняют ультразвуковую ванну водой до полного погружения алюминиевой фольги. Аккуратно нажимают на алюминиевую фольгу для удаления воздуха из-под фольги, если это необходимо (см. рисунки E.1 и E.2), затем включают ультразвуковую ванну на 4 мин.

 

 

 

 

 

     Рисунок Е.1 - Корзина, покрытая алюминиевой фольгой

 

 

 

 

     Рисунок E.2 - Ультразвуковая ванна, наполненная водой с алюминиевой фольгой, покрывающей корзину

3) Во время проверки работоспособности ультразвуковой ванны алюминиевую фольгу сохраняют гладкой и фиксируют на корзине.

 

4) Алюминиевую фольгу вынимают и проверяют в ней перфорированные отверстия.

 

5) Если в алюминиевой фольге можно увидеть перфорированные отверстия, это является признаком интенсивности ультразвука в таком положении. Чем больше отверстие, тем выше интенсивность ультразвука.

 

6) Рассчитывают степень перфорации фольги. Краевая зона считается непригодной. Пригодный участок отстоит от четырех краев ультразвуковой ванны не менее чем на 25 мм и не более чем на 50 мм. Разделяют пригодный участок на квадраты 50
50 мм. Проверяют квадраты один за другим. Квадрат с одним или несколькими отверстиями больше 5
5 мм считается пригодным. Количество пригодных квадратов делят на общее количество квадратов, чтобы получить степень перфорации. Если степень перфорации превышает 67%, можно сделать вывод, что ультразвуковая ванна обладает достаточной ультразвуковой интенсивностью и может использоваться для экстракции. См. пример на рисунке E.4.
 

Е.5 Пример

 

Размеры корзины для ультразвуковой ванны на рисунке E.3 составляют 460
260 мм. Исключая 30 мм с каждой стороны, эффективная площадь для оценки ультразвуковой интенсивности составляет 400
200 мм. В фольге имеется 32 (8
4) квадрата размером 50
50 мм для проверки отверстий. На рисунке E.4 обнаружено 28 пригодных квадратов. Поэтому степень перфорации рассчитывают как 87,5% (28/32), что указывает на возможность использования ультразвуковой ванны для экстракции.
 

 

 

 

     Рисунок E.3 - Алюминиевая фольга после проверки работоспособности ультразвуковой ванны