ГОСТ 12.4.143-84

Группа Т58

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ


Система стандартов безопасности труда

МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ ПЛЕНОЧНЫЕ ДЛЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РУК

Методы определения коэффициента проницаемости органических растворителей

OSSS. Film polymer materials for hand protection means.
Methods for determination of permeability factor of organic solvents

МКС 13.340.40
ОКСТУ 2509

Дата введения 1986-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 сентября 1984 г. N 3434 дата введения установлена 01.07.86

Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2003 г.


Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический и газохроматографический методы определения коэффициента проницаемости органических растворителей (бензола, ацетона, хлороформа и др.) и распространяется на пленочные материалы для средств защиты рук.

Сущность гравиметрического метода заключается в определении изменения массы растворителя, прошедшего через образец материала; газохроматографического - в концентрировании растворителя, прошедшего через образец материала, на сорбенте с последующей термической десорбцией и количественным определением методом газовой хроматографии.

Применение метода и показатель проницаемости устанавливаются в нормативно-технической документации на конкретный вид пленочного материала (изделия) из неармированного латекса и армированного текстильным трикотажем.

Хроматографический метод применяют при разработке средств защиты рук из пленочных латексных материалов на основе натурального и синтетических латексов.

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

1.1. Образцы для испытания должны иметь форму круга. Диаметр образца определяется посадочным местом диффузионной ячейки.

Образцы вырезают вручную или вырубают цилиндрическим штанцевым ножом. Для заготовки образцов из изделий выбирают ровный участок.

1.2. Толщина образца должна быть равна толщине испытуемого материала или изделия.

1.2.1. Допуск по толщине образцов из изделий устанавливается в соответствии с нормативно-технической документацией на изделия.

1.2.2. Толщина каждого испытуемого образца не должна отличаться более чем на 10% от среднего значения толщины испытуемых образцов.

1.3. Количество испытуемых образцов должно быть не менее двух.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

2.1. Гравиметрический метод

2.1.1. Ячейка диффузионная, изготовленная из материала, стойкого к действию растворителей.

Диффузионная ячейка состоит из цилиндрического стакана с наружной резьбой, укрепленного на подставке-столике (черт.1), представляющем собой кольцо с бортом, имеющим внутреннюю резьбу. Подставка-столик навинчивается на цилиндрический стакан для закрепления образца и тефлоновой прокладки.

Черт.1. Диффузионная ячейка (гравиметрический метод)

Диффузионная ячейка (гравиметрический метод)

1 - корпус; 2, 4 - прокладка; 3 - винт; 5 - подставка-столик; 6 - стойка

Черт.1

Допускается использовать ячейки других конструкций, обеспечивающие проведение испытаний в выбранных условиях.

Масса диффузионной ячейки с растворителем и образцом используемого материала не должна превышать (150±10) г.

2.1.2. Весы аналитические по ГОСТ 24104-80* типа ВЛР-200 2-3-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
________________
* С июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001.

2.2. Газохроматографический метод

2.2.1. Ячейка диффузионная, изготовленная из материалов, обладающих коррозионной стойкостью к растворителям (черт.2).

Черт.2. Диффузионная ячейка (газохроматографический метод)

Диффузионная ячейка (газохроматографический метод)

1, 4 - штуцеры; 2 - образец материала; 3 - нижняя камера ячейки; 5 - верхняя камера ячейки;
6 - прижимающий борт; 7 - ручки

Черт.2

Допускается использовать ячейки других конструкций, обеспечивающие проведение испытаний в выбранных условиях.

2.2.2. Хроматограф газовый с детектором ионизации в пламени по НТД.

2.2.3. Устройство для ввода пробы в хроматограф.

2.2.3.1. Концентратор (черт.3).

Черт.3. Концентратор

Концентратор

1 - металлическая трубка-концентратор; 2 - слой сорбента; 3 - тампон из металлической сетки
или стекловаты

Черт.3

2.2.3.2. Термоячейка (черт.4).

Черт.4. Термоячейка

Термоячейка

1 - нагревательный элемент из нихрома, диаметром 0,5 мм, сопротивлением (12±1,2) Ом,
обеспечивает нагрев до (500±30) °С; 2 - корпус из асбоцемента или кварцевой трубки

Черт.4

2.2.3.3. Трансформатор напряжения (220; 11 В).

2.2.3.4. Игла инъекционная N 0625.

Устройство для ввода пробы присоединяют к хроматографу в соответствии со схемой, приведенной на черт.5.

Черт.5. Схема подключения концентратора к хроматографу

Схема подключения концентратора к хроматографу

1 - кран-дозатор; 2 - соединительная трубка резиновая; 3 - концентратор; 4 - термоячейка;
5 - инъекционная игла; 6 - испаритель; 7 - хроматографическая колонка

Черт.5

2.2.4. Колонка хроматографическая длиной 1 м, внутренним диаметром 3-4 мм по НТД.

2.2.5. Сита с сеткой N 0,2 и 0,5 по ГОСТ 6613-86.

2.2.6. Микрошприц МШ-10 вместимостью 0,01 см.

2.2.7. Секундомер по НТД.

2.2.8. Термостат типа Ш-005 с погрешностью не более ±5 °С.

2.2.9. Сорбент для хроматографической колонки.

2.2.9.1. Фторопласт-4, фракция от 0,2 до 0,5 мм по ГОСТ 10007-80.

2.2.9.2. Стекло кварцевое, толченое, фракция от 0,2 до 0,5 мм.

Измельченное кварцевое стекло промывают соляной кислотой (плотность 1,18 г/см) и водой, сушат не менее 5 ч при температуре (110±10) °С и прокаливают в течение (4±0,5) ч при температуре (420±20) °С.

2.2.10. Сорбент для концентратора.

2.2.10.1. Уголь активный АГ-5, фракция от 0,2 до 0,5 мм.

2.2.10.2. Уголь активный КАД йодный, фракция от 0,2 до 0,5 мм.

2.2.11. Сетка проволочная тканая с квадратными ячейками от 0,14 до 0,16 по ГОСТ 6613-86.

2.2.12. Цилиндр мерный вместимостью 100 см по ГОСТ 1770-74.

2.2.13. Газ-носитель - азот газообразный по ГОСТ 9293-74.

2.2.14. Воздух очищенный.

2.2.15. Водород технический по ГОСТ 17299-78.

2.2.16. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

2.3. Толщиномер с ценой деления шкалы 0,01 мм по ГОСТ 11358-89.

2.4. Пипетки для отбора проб растворителей вместимостью 10-50 см.

2.5. Органические растворители.

2.5.1. Ацетон по ГОСТ 2603-79.

2.5.2. Хлороформ по ГОСТ 20015-88.

2.5.3. Бензол по ГОСТ 5955-75.

2.5.4. Изооктан эталонный по ГОСТ 12433-83.

2.5.5. Толуол по ГОСТ 5789-78.

2.5.6. Стандартная жидкая среда изооктан-толуол 70:30.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1. Толщину образца измеряют в пяти точках и вычисляют среднее значение.

3.2. Испытания образцов проводят не ранее, чем через 6 ч после вулканизации или термообработки по ГОСТ 269-66.

3.3. Образцы помещают в диффузионную ячейку, верхнюю и нижнюю части которой соединяют при испытании по п. 2.1 как показано на черт.1, при испытании по п.2.2, как показано на черт.2, и заполняют концентратор (черт.3).

3.4. Испытания проводят при температуре (23±5) °С.

Температурные интервалы испытания при контакте пленки с растворителем определяются условиями эксплуатации изделий по нормативно-технической документации.

При необходимости проведения испытания при повышенных температурах ячейку помещают в термостат.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Гравиметрический метод

4.1.1. Образец помещают на борт цилиндрического стакана, слегка смазанного вакуумной смазкой, накладывают тефлоновую прокладку и затем привинчивают подставку-столик к стакану.

4.1.2. Стакан держат дном вверх и через боковое отверстие в стакан пипеткой заливают (15±0,5) см растворителя. Отверстие завинчивают пробкой.

4.1.3. Собранную ячейку дном стакана ставят на чашку аналитических весов и взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г. Затем ячейку переворачивают и, не снимая с весов, взвешивают через выбранные промежутки времени. Продолжительность контакта пленки с растворителем зависит от свойств материала.

4.2. Газохроматографический метод

4.2.1. В верхнюю камеру диффузионной ячейки помещают (15,0±0,5) см растворителя и герметизируют. Отмечают время начала опыта с погрешностью не более 5 мин.

4.2.2. В нижнюю часть диффузионной ячейки подают поток газа-носителя.

Расход газа-носителя 10-15 см/мин. Выбранную скорость потока газа-носителя поддерживают постоянной в течение всего испытания.

4.2.3. Концентратор с сорбентом устанавливают в хроматограф по схеме, приведенной на черт.5, и активируют сорбент.

4.2.4. Для активации сорбента подают в концентратор поток газа-носителя (расход 30-40 см/мин) и включают нагрев термоячейки. Сорбент активируют не менее 30 мин. Активацию сорбента проводят ежедневно.

4.2.5. Одновременно включают хроматограф в соответствии с инструкцией к прибору и устанавливают следующие рабочие условия хроматографирования:

4.2.6. После окончания активации и охлаждения до температуры (23±5) °С концентратор с активированным сорбентом отсоединяют от хроматографа и подсоединяют встык к нижней камере диффузионной ячейки.

Необходимо избегать длинных соединительных линий для предотвращения конденсации и сорбции растворителя.

4.2.7. Накапливают на сорбенте проникающий через образец пленки растворитель.

Продолжительность накапливания растворителя фиксируют по секундомеру. Рекомендуется накапливать растворитель в течение 0,1-3,0 мин и более, если необходимо. Продолжительность накапливания растворителя уточняют опытным путем таким образом, чтобы на хроматограмме высота пика растворителя составляла от 20 до 80% шкалы потенциометра (черт.6).

Черт.6. Хроматограмма десорбции растворителя, продиффундировавшего через пленку

Хроматограмма десорбции растворителя, продиффундировавшего через пленку

Черт.6

4.2.8. Отсоединяют концентратор от диффузионной ячейки и присоединяют к хроматографу, при этом кран-дозатор должен находиться в положении 1 (черт.5).

Отверстия крана-дозатора для ввода анализируемой пробы должны быть перекрыты.

4.2.9. Переключением крана-дозатора в положение 2 подают поток газа-носителя в концентратор.

4.2.10. Для десорбции с сорбента продиффундировавшего растворителя нагревают термоячейку со скоростью 80 °С - 90 °С в минуту. При этом пик десорбированного растворителя фиксируется самописцем хроматографа.

4.2.11. При установившемся стационарном процессе проницаемости растворителя через пленку проводят не менее трех измерений.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Гравиметрический метод

Коэффициент проницаемости () в г/(см·с) растворителя через пленку вычисляют по формуле

,

где - масса растворителя, прошедшего через пленку за время измерения, г;

- толщина образца пленки, см;

- площадь (образца) пленки, через которую проницает растворитель, см;

- время, соответствующее потере массы , с.

5.2. Газохроматографический метод

5.2.1. Для количественных расчетов определяют на хроматограмме площадь пика продиффундировавшего растворителя.

Площадь пика можно определять тремя способами:

с помощью интегратора типа И-02 и аналогичных;

при правильной форме пика - расчетным способом как площадь треугольника (произведение высоты пика на ширину его на половине высоты);

при неправильной форме пика (раздвоение пика или ярко выраженный десорбционный хвост) - взвешиванием вырезанного по контуру пика.

5.2.2. Вычисляют коэффициент проницаемости в г/(см·с) по следующей формуле:

,

где - коэффициент калибровки хроматографа, см/г (определение приведено в приложении);

- площадь пика диффундирующего растворителя при хроматографировании анализируемой пробы, см (г);

- толщина образца пленки, см;

- плотность исследуемой среды (растворителя), г/см;

- площадь контактирующей поверхности (посадочного места), см;

- время накапливания на сорбенте продиффундировавшей среды (растворителя

), с.

5.2.3. За результат испытаний принимают среднеарифметическое результатов измерений двух образцов пленки, если разность их не превышает 10%.

ПРИЛОЖЕНИЕ (обязательное). ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА КАЛИБРОВКИ ХРОМАТОГРАФА

ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное

Детектор хроматографа калибруют в условиях, аналогичных процессу измерения коэффициента проницаемости по растворителю, проницаемость растворителя определяют следующим образом:

включают хроматограф;

концентратор присоединяют к хроматографу, активируют (п.4.2.4 настоящего стандарта) и охлаждают до температуры (23±5) °С;

микрошприцем МШ-10 вводят дозированные объемы (0,0002-0,002 см) растворителя в концентратор;

десорбцию, хроматографирование введенной пробы, а также обработку хроматографических пиков проводят в соответствии с пп.4.2.1; 5.2.1.

Детектор хроматографа калибруют не менее трех раз.

Коэффициент калибровки в см/г вычисляют по формуле

,

где - объем введенной в хроматограф пробы растворителя, см;

- площадь пика, соответствующая введенной пробе растворителя, см (г).

Коэффициент калибровки необходимо проверять при замене диаграммной ленты, изменении расхода компонентов горючей смеси (водорода, воздуха) для детектора ионизации в пламени.