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Mesure de la densité des agents nettoyants et des désinfectants

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Description

Problématique / Besoin :

La composition des agents nettoyants et désinfectants liquides peut être surveillée pendant la production et dans le produit final en déterminant la densité, étant donné que le liquide étudié est un mélange binaire. Si le liquide ne contient que de très petites quantités d'additifs, il peut toujours être considéré comme un mélange binaire avec une précision suffisante. Certains producteurs vendent des agents nettoyants et désinfectants en volume, d'autres au poids. Cela fait de la conversion correcte du poids en volume une étape importante et sera expliquée en détail dans ce rapport d'application.

Méthode utilisée / Réponse apportée :

Le rôle des agents nettoyants et désinfectants

La sécurité des consommateurs nécessite un nettoyage et une désinfection dans de nombreux domaines d'application sujets à contamination, tels que les équipements de production, les sols, les instruments, les mains et bien d'autres.

Les agents nettoyants liquides sont disponibles dans une variété de compositions, parmi lesquelles des produits à base d'eau et à base d'alcool. Les produits à base d'eau contiennent des acides, des bases, des aldéhydes, de l'hypochlorite de sodium (NaOCI) ou des per-composés, par exemple du péroxyde d'hydrogène (H2O2). Ces produits souvent expédiés sous forme concentrée et doivent être dilués à des concentrations de 1% à 10% avant utilisation. Les produits à base d'alcool sont constitués de mélanges alcool/eau à diverses concentrations, ou de mélanges d'alcools, principalement du 1-propanol (ou de l'alcool n-propylique ou du propan-1-ol), de l'alcool isopropylique (IPA; ou du propane-2-ol ou 2-propanol) et l'éthanol. Certains de ces produits contiennent également un ingrédient actif comme composé d'ammonium quaternaire à des concentrations inférieures à 1%. Pour le contrôle qualité et pendant la production de ces solutions, la détermination de la densité en tant que paramètre de somme est la plus appropriée.

Un peu de théorie

Pour déterminer la densité au moyen d'un densimètre DMA, l'échantillon est introduit dans un tube en verre en forme de U. Le tube en U est excité électroniquement pour osciller et la fréquence d'oscillation correspond à la densité de l'échantillon. En raison de la dépendanceà la température de la valeur de la densité, la température de l'échantillon doit être déterminée avec précision.

Avantages de la mesure de la densité

Pour surveiller ces solutions, la mesure de la densité est une méthode fiable pour :

des contrôles rapides de la concentration des matières premières à des fins de caractérisation ou d'identification (par exemple, la concentration est-elle correcte, la substance pure livrée est-elle du 1-propanol ou du 2-propanol ?)
des contrôles rapides de concentration de solutions binaires et quasi-binaires
des contrôles de densité final des certificats, également utilisés pour la conversion poids/volume pour la vente de produits en volume et pour le contrôle de remplissage selon la législation fiscale nationale
des contrôles rapides pour s'assurer que le concentré a été dissous correctement et complètement
la détermination de la concentration du produit final ou du produit dilué prêt à l'emploi avant utilisation

La sécurité avant tout

De nombreux agents nettoyants et désinfectants sont inflammables, dangereux ou présentent d'autres propriétés affectant le bien-être de l'opérateur, l'environnement et tout équipement impliqué. Les fiches de données de sécurité (FDS) doivent être à portée de main, les recommandations et les instructions données dans la FDS doivent être respectées.

Fonctions personnalisées pour la détermination de la concentration

Qu'est-ce qu'une fonction personnalisée et comment l'obtenir ?

La plupart des fabricants de produits liquides convertissent le résultat de densité (par exemple en g / cm3) en une unité plus couramment utilisée (par exemple % w/w). Une fonction personnalisée, également appelée, fonction utilisateur, rend la conversion possible. Pour savoir si la fonction personnalisée requise existe déjà et comment l'obtenir, contactez le représentant local Anton Paar pour obtenir de l'aide. Les fichiers des fonctions personnalisées existantes peuvent être obtenus gratuitement pour téléchargement afin d'être importés dans l'instrument respectif.

Comment procéder pour obtenir une nouvelle fonction personnalisée ?

Même s'il existe déjà de nombreuses fonctions personnalisées pour divers instruments, celle requise peut ne pas en faire partie. Dans ce cas, veuillez contacter le représentant local d'Anton Paar pour savoir s'il est possible de créer la fonction appropriée. Si tel est le cas, des données sont requises à l'étape suivante. Par exemple, pour une fonction utilisateur DMA 35, la densité et la température de la solution de référence doivent être enregistrées, la concentration et la nature de l'échantillon, la température de référence souhaitée et la plage de concentration requise doivent être indiquées. Parfois, ces informations peuvent être obtenues à partir de la littérature. Si aucune information de ce type n'est disponible, les données relatives aux liquides de référence de mélanges binaires de différentes concentrations doivent être enregistrées. Plus il y a de données de référence, plus la fonction utilisateur créée sera précise. Les points de données, résumés dans un tableau utilisateur, peuvent être transmis par le représentant local d'Anton Paar à la division de support client LDC/PI où ils sont convertis en un polynôme qui peut facilement être installé sur l'instrument respectif. La redevance pour la fonction utilisateur dépend de l'instrument considéré.

Comment effectuer une conversion poids/volume

Densité et température

La densité des liquides et des gaz dépend fortement de la température. En conséquence, les mesures de densité précises doivent être contrôlées en température ou elles nécessitent une mesure précise de la température.

Densité vraie et apparente

La densité réelle p en kg / m3 ou g / cm3 d'un liquide est définie comme sa masse m divisée par son volume V. p = mV. La masse m correspond au poids dans le vide et est indépendante des conditions extérieures telles que la flottabilité dans l'air ou la pesanteur. La densité apparente papp d'un échantillon est définie comme le poids dans l'air W divisé par le volume de l'échantillon V. papp = WV. Les valeurs de densité vraie et apparente sont différentes, même si leurs unités sont identiques. La densité réelle de l'air à 20° C, mesurée dans un densimètre, est de 0,0012 g / cm3, alors que la densité apparente de l'air à 20° C est de 0,0000 g / cm3 - l'air sur une balance ne donne pas de lecture! Avec la méthode du tube en U oscillant, la densité réelle des liquides et des gaz dans les densimètres Anton Paar est mesurée. Si le volume de remplissage basé sur le poids déterminé est requis, la densité apparente est nécessaire pour affecter la conversion.

Instrumentation recommandée

Les instruments appropriées comprennent le densimètre portable DMA 35 avec trois décimales et une compensation automatique de la température (si nécessaire). Le DMA 35 mesure la densité réelle à la température de l'échantillon et permet la conversion du résultat en densité à une température de référence au moyen d'une simple modification de méthode qui nécessite le coefficient de température. Pour déterminer le coefficient de température, mesurez les densités réelles p1 et p2 à deux températures T1 et T2 différentes, et divisez la différence de densité par la différence de températures. Le résultat est le coefficient de température. Cela porte toujours un signe positif. Le densimètre portable DMA 35 est également disponible dans les versions à sécurité intrinsèque DMA 35 Ex et DMA 35 Ex Petrol pour une utilisation dans des environnements dangereux. Les DMA 35 Ex et DMA 35 Ex Petrol satisfont aux exigences selon ATEX (Ex II 2 G Ex iB IIB T4 Gb). Egalement les densimètres de laboratoire compacts DMA 501 (précision du résultat de densité : trois décimales, précision du résultat de température : une décimale) et DMA 1001 (précision du résultat de densité : quatre décimales, précision du résultat de la température : deux décimales) se présentent comme des instruments appropriés ne nécessitant que peu d'espace sur la paillasse. Pour des déterminations très précises, la série DMA M de densimètres de paillasse, soit autonomes avec ou sans passeur d'échantillons, soit en combinaison avec des modules supplémentaires, ainsi que le densimètre et la vitesse du son DSA 5000 M sont disponibles. Ce dernier convient également à la détermination de solutions ternaires. Pour ajouter une nouvelle fonction personnalisée à un densimètre DMA 35, les coefficients requis pour le calcul doivent être transférés à l'instrument tandis que les densimètres DMA 501, DMA 1001 et DMA M permettent la création directe d'une fonction personnalisée. Important : DMA 501 et DMA 1001 font référence à des quantités personnalisées (au lieu de fonctions personnalisées). Les procédures d'affichage de la valeur souhaitée sont décrites en détail dans le manuel DMA correspondant.

Produits utilisés