Vyhláška Ministerstva životního prostředí, kterou se stanoví metody pro zjišťování fyzikálně-chemických a chemických vlastností chemických látek a chemických přípravků a vlastností chemických látek a chemických přípravků nebezpečných pro životní prostředí

Jednotkou teploty v soustavě SI je kelvin (K).

Univerzální molární plynová konstanta R má hodnotu 8,314 J mol^-1 K^-1.

1. Závislost tenze par na teplotě je popsána Clausiusovou - Clapeyronovou rovnicí:

   kde
   p =	tenze par látky v Pa
   ΔHv =	výparné teplo v J.mol-1
   R =	univerzální plynová konstanta v J. mol-1.K-1
   T =	termodynamická teplota v K

1. 1. 3 REFERENČNÍ LÁTKY

   Referenční látky není nutné používat ve všech případech, ve kterých se zkoumá nová látka. Referenční látky by měly sloužit především k občasné kalibraci měřícího uspořádání a k porovnání výsledků při použití různých metod.

1. 1. 4 PRINCIP METOD

   Pro stanovení tenze par je navrženo sedm metod, které je možné používat v různých oblastech hodnot tenze par. Každou z metod se stanovuje tenze par při různých teplotách. V omezeném rozsahu teplot je logaritmus tenze par čisté látky nepřímo úměrný teplotě.

   1. 1. 4. 1 Dynamická metoda

      Při dynamické metodě se měří teplota varu při určitém zadaném tlaku.

      Doporučená oblast měření: 10³ Pa až 10⁵ Pa.

      Tato metoda se rovněž doporučuje pro stanovení teploty varu, kde je vhodná až do teploty 600 K.

   1. 1. 4. 2 Statická metoda

      Při této metodě se měří tlak páry, který se ustaví při termodynamické rovnováze v uzavřeném systému při dané teplotě nad danou látkou.

      Metoda se hodí pro jednosložkové i vícesložkové systémy.

      Doporučená oblast měření: 10 Pa až 10⁵ Pa.

      Při dodržování potřebné pečlivosti může být tato metoda použita též pro oblast od 1 do 10 Pa.

   1. 1. 4. 3 Isoteniskop

      Tato normovaná metoda je rovněž založena na statickém postupu, všeobecně však není vhodná pro vícesložkové systémy. Bližší informace je možné získat v metodě ASTM D - 2879 - 86.

      Doporučená oblast měření: 10² Pa až 10⁵ Pa.

   1. 1. 4. 4 Efusní metoda: Váhy pro měření tenze par

      Ve vakuu se stanoví množství látky, které opustí měřicí celu za časovou jednotku otvorem známé velikosti tak, že může být zanedbán návrat látky do měřicí cely (např. měřením impulsů generovaných citlivými vahami nebo stanovením ztráty hmotnosti).

      Doporučená oblast měření: 10^-3 Pa až 1 Pa.

   1. 1. 4. 5 Efusní metoda: Měření hmotnostního úbytku záchytem parní fáze

      Metoda je založena na stanovení hmotnosti zkoušené látky unikající ve formě par za jednotku času z Knudsenovy komůrky (4) mikrodýzou za podmínek vysokého vakua. Hmotnost difundujících par může být zjištěna buď stanovením úbytku hmotnosti komůrky, nebo kondenzací par při nízké teplotě a stanovením jejich množství chromatografickou analýzou. Tlak par se vypočte s použitím Herzovy-Knudsenovy rovnice.

      Doporučená oblast měření: 10^-3 až 1 Pa.

   1. 1. 4. 6 Metoda sycení plynu

      Nad zkoumanou látkou se vede proud inertního plynu tak, že se sytí jejími parami. Tyto páry se zachycují ve vhodném lapači. Měří se množství látky, které se transportuje známým množstvím nosného plynu. Z něho se vypočte tenze par při zadané teplotě.

      Doporučená oblast: 10^-4 až 1 Pa.

      Při dodržování potřebné pečlivosti může být tato metoda použita též pro oblast od 1 do 10 Pa.

   1. 1. 4. 7 Rotující tělísko

      V zařízení s rotujícím tělískem je měřícím prvkem malá ocelová kulička zavěšená v magnetickém poli, rotující vysokou rychlostí. Tenze plynu se odvozuje ze zpomalení ocelové kuličky které je úměrné tlaku plynu.

      Doporučená oblast měření: 10^-4 až 0,5 Pa.

1. 1. 5 KRITÉRIA JAKOSTI

   V tabulce je uvedeno srovnání jednotlivých metod stanovení tenze par z hlediska jejich použitelnosti, opakovatelnosti, reprodukovatelnosti, oblasti měření a existujících norem.

   TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

   TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

   Metoda měření	Látka		Odhad opakovatelnosti 1)	Odhad reprodukovatelnosti1)	Doporučená oblast	Existující normy
   	tuhá	kapalná
   1. 4. 1 Dynamická metoda	s nízkou teplotou tání	ano	do 25 %	do 25 %	103 Pa až 2 x 10 3 Pa
   			1 až 5 %	1 až 5 %	2 x 103 Pa až 105 Pa 2)
   1. 4. 2 Statická metoda	ano	ano	5 až 10 %	5 až 10 %	10 Pa až 105 Pa	NFT 20-048(5)
   1. 4. 3 Isoteniskop	ano	ano	5 až 10 %	5 až 10 %	102 Pa až 105 Pa	ASTM - D 2879 - 86
   1. 4. 4 Efusní metoda - váhy pro měření tense par	ano	ano	5 až 20 %	do 50 %	10-3 Pa až 1 Pa	NFT 20-047(6)
   1. 4. 5 Efusní metoda - měření úbytku par	ano	ano	10 až 30 %		10-3 Pa až 1 Pa
   1. 4. 6 Metoda sycení plynu	ano	ano	10 až 30 %	do 50 %	10-4 Pa až 1 Pa 2)
   1. 4. 7 Metoda rotujícího tělíska	ano	ano	10 až 20 %		10-4 Pa až 0,5 Pa
   1)V závislosti na stupni čistoty látky. 2) Metody mohou být při pečlivém provedení použity také pro rozmezí 1 až 10 Pa.

1. 1. 6 POPIS METOD
   1. 1. 6. 1 Dynamická metoda
      1. 1. 6. 1. 1 Aparatura

         Aparatura je obecně tvořena varnou nádobou s nasazeným chladičem ze skla nebo kovu (obrázek 1) a odpovídajícím zařízením pro regulaci a měření teploty a tlaku. Typ aparatury znázorněný na obrázku je ze žáruvzdorného skla a skládá se z 5 součástí:

         z velké, částečně opláštěné trubice se zábrusovým spojem, z chladiče, z chladicí baňky a ze vpusti.

         Skleněný válec s Cottrellovou vývěvou je umístěn ve varné části trubice. Má uvnitř zdrsněný povrch ze slinutého skla, aby se zabránilo „skrytému“ varu.

         Teplota se měří pomocí vhodného teplotního čidla (např. odporovým teploměrem, plášťovým termoelektrickým článkem) zasunutého do aparatury až k místu měření (obrázek 1) přes vhodnou spojku s vnějším zábrusem.

         Nezbytné je vytvořit spojení k regulátoru tlaku a k měřícímu zařízení.

         Přes kapiláru je s měřicí aparaturou spojena kulatá baňka, která slouží jako vyrovnávací objem.

         Pro ohřev varné nádoby je do skleněné aparatury zespodu zevně zavedena topná vložka. Požadovaná intenzita proudu pro ohřev se nastavuje a reguluje s využitím termočlánku.
         Potřebný podtlak mezi 10² Pa a přibližně 10⁵ Pa se dosáhne pomocí vývěvy.

         K měření a regulaci tlaku vzduchu nebo dusíku (měřící rozsah přibližně 10² až 10⁵ Pa) a k ventilaci se použije vhodný ventil.

         Tlak je snímán manometrem.

      1. 1. 6. 1. 2 Postup měření

         Pro stanovení tenze par vzorku se měří jeho teploty varu při různých tlacích mezi asi 10³ a 10⁵ Pa. Teploty varu (nebo rovnováhy varu v případě směsí) je dosaženo, když se teplota při konstantním tlaku ustálí. Tato metoda se nehodí pro měření látek, které pění.

         Látka se umístí do čisté suché vzorkovnice. Během plnění mohou u tuhých látek, které nejsou ve formě prášku, vznikat problémy, tyto se však dají obejít zahřátím chladícího pláště. Po naplnění se aparatura uzavře přírubou a látka se odplyní. Poté se nastaví nejnižší požadovaný tlak a zapne se ohřev. Současně se připojí teplotní čidlo k zapisovači.

         Rovnováhy je dosaženo, když při konstantním tlaku je možné odečíst konstantní teplotu varu. Zvláštní pozornost se musí věnovat tomu, aby se zabránilo prudkému uvolňování par během varu. Navíc musí být zajištěna kompletní kondenzace na chladiči. Při stanovování tlaku par u nízkotajících pevných látek se musí dbát na to, aby se nezaplnil kondenzátor usazeninami.

         Po zaznamenání naměřeného rovnovážného teplotního bodu se nastaví vyšší tlak. Takto se pokračuje až se dospěje k tlaku 10⁵ Pa (celkem asi 5 až 10 měření ). Pro kontrolu je potřebné stanovení opakovat při klesajících hodnotách tlaku.

   1. 1. 6. 2 Statická metoda
      1. 1. 6. 2. 1 Aparatura

         Aparatura sestává ze zásobníku vzorku, z ohřívací a chladicí soustavy k regulaci teploty vzorku a z měření teploty. Aparatura též zahrnuje zařízení k nastavení a měření tlaku. Základní principy znázorňují obrázky 2a a 2b.

         Baňka na vzorek (obrázek 2a) je uzavřena z jedné strany vhodným vysokovakuovým ventilem. Z druhé strany je připojena U-trubice obsahující vhodnou manometrickou kapalinu. Jeden konec U-trubice je napojen k vývěvě, k ventilu tlakové lahve s dusíkem nebo k ventilačnímu ventilu a k manometru.

         Místo U-trubice se dá použít manometr s ukazatelem tlaku (obrázek 2b).

         K regulaci teploty vzorku je baňka se vzorkem spolu s ventilem a U-trubicí či tlakoměrem umístěna v lázni s konstantní teplotou udržovanou s přesností ± 0,2 K. Teplota se měří na vnější straně baňky se vzorkem nebo v baňce samotné.

         K evakuaci aparatury se užije vývěva s protiproudým chlazeným lapačem.

         U metody 2a se tenze par látky měří nepřímo, za použití nulového indikátoru. Přitom se zohledňuje, že se hustota kapaliny při velkých změnách teploty v U-trubici mění.

         Jako nulové indikátory pro U-trubici jsou vhodné v závislosti na rozsahu tlaků a v závislosti na chemickém chování zkoušených látek silikonové oleje nebo ftaláty. Zkoušená látka se nesmí znatelně rozpouštět ani nesmí reagovat s kapalinou v U- trubici.

         V oblasti normálního tlaku vzduchu do 10² Pa je možné používat rtuť. Silikonové oleje a ftaláty je možné používat pro tlak od 10 Pa do 10² Pa. Membránové kapacitní manometry je možné používat pro tlak nižší než 10^-1 Pa.

         Existují též jiná měřidla tlaku, která mohou být užita pro tlaky pod 10² Pa.

      1. 1. 6. 2. 2 Postup měření

         Před měřením se všechny části aparatury znázorněné na obrázku 2 důkladně očistí a vysuší.

         Pro metodu 2a se naplní U-trubice zvolenou kapalinou, která musí být před použitím za zvýšené teploty odplyněna.

         Zkoušená látka se vloží do aparatury, která se uzavře a sníží se v ní teplota, aby se mohla odplynit. Teplota musí být dostatečně nízká, aby se zaručilo, že bude vysát vzduch, aniž dojde u vícesložkových směsných materiálů ke změně jejich složení. Je-li to žádoucí, lze rovnováhy dosáhnout rychleji mícháním.

         Vzorek může být podchlazen buď kapalných dusikem, (je nutno zabránit kondenzaci vzduchu nebo kapaliny z vývěvy) nebo směsí etylalkoholu a suchého ledu. Pro měření nízkých teplot se užije lázeň s teplotou regulovanou připojením k chladícímu systému (ultracryomatu).

         Při otevřeném ventilu nádobky se vzorkem se připojí na několik minut odsávání, aby se odstranil vzduch. Ventil se poté uzavře a teplota vzorku se sníží na nejníže žadanou úroveň. Je-li to nutné, odplyňovací postup se musí opakovat několikrát.

         Při zahřívání vzorku roste tlak par. To mění rovnováhu kapaliny v U-trubici. Aby se změna kompenzovala, připouští se ventilem dusík nebo vzduch až do té doby, kdy indikátor tlaku je opět na nule. Tlak potřebný k ustavení nulové hodnoty může být odečten přesným manometrem při laboratorní teplotě. Tento tlak odpovídá tenzi par látky při dané teplotě měření.

         Metoda 2b je podobná, ale tenze par se odečítá přímo.

         Závislost tenze par na teplotě se stanoví ve vhodných malých invervalech (úhrnem přibližně 5-10 bodů měření) až do požadovaného maxima. Odečty při nízkých teplotách se musí pro kontrolu opakovat.

         1. Jestliže hodnoty zjištěné z opakovaných odečtů neleží na křivce zjištěné pro zvyšující se teplotu, může to být způsobeno jednou z těchto tří příčin:
            1. 1. Vzorek stále ještě obsahuje vzduch (např. u vysoce viskózních materiálů) nebo obsahuje látky s nízkou teplotou varu, které jsou při zahřátí uvolňovány a mohou být odstraněny odsátím po předchozím podchlazení.
            2. 2. Teplota podchlazení není dostatečně nízká. V tomto případě se užije jako chladící médium tekutý dusík.
               Jde-li o případ ad 1 nebo ad 2, měření se musí opakovat.
            3. 3. Látka ve zkoumaném teplotním rozsahu podléhá chemické reakci (např. rozkladu nebo polymeraci).
   1. 1. 6. 3 Isoteniskop

      Úplný popis této metody je uveden v literatuře (7). Princip měřícího zařízení je znázorněn na obrázku 3. Stejně jako statická metoda popsaná v bodě 1. 6. 2, hodí se isoteniskop ke studiu tuhých látek i kapalin.

      Zkoušejí-li se kapaliny, používají se současně jako indikační sloupec v pomocném manometru. Do isoteniskopu se odměří množství kapaliny postačující k naplnění baňky a krátkého ramene manometru. Isoteniskop se připojí k vakuovému systému, evakuuje se a poté se naplní dusíkem. Evakuace a výplach systému se opakuje dvakrát, aby se odstranil veškerý zbytkový kyslík. Naplněný isoteniskop se umístí do horizontální polohy, aby se vzorek rozprostřel v baňce a v U-části manometru do tenké vrstvy. Tlak v systému se sníží na 133 Pa a vzorek se opatrně zahřeje právě k varu (odstranění rozpuštěných plynů). Poté se isoteniskop vrátí do původní polohy tak, aby se vzorek vrátil do baňky a krátkého ramene manometru, takže oba díly jsou zcela naplněny kapalinou. Tlak se udržuje jako při odplyňování; špička baňky se zahřívá malým plamenem, až uvolněná pára expanduje natolik, že přetlačí část vzorku z horní části baňky a ramene manometru do manometrické části isoteniskopu, přičemž se vytvoří prostor bez dusíku, naplněný výhradně parami.

      Isoteniskop se pak vloží do lázně se stálou teplotou a tlak dusíku se upraví tak, aby se rovnal tlaku vzorku. Rovnovážný tlak je udáván manometrickou částí isoteniskopu. V rovnováze se rovná tlak dusíku tenzi par zkoušené látky.

      U tuhých látek se používají v závislosti na oblasti tlaku a teploty manometrické kapaliny uvedené v bodě 1. 6. 2. 1. Odplyněná manometrická kapalina se naplní do rozšířené části delšího ramene isoteniskopu. Poté se zkoumaná látka naplní do baňky a odplyní se při zvýšení teplotě. Potom se isoteniskop nakloní, aby manometrická kapalina natekla do U-trubice. Při měření závislosti tenze par na teplotě se postupuje jako v bodě 1. 6. 2.

   1. 1. 6. 4 Efusní metoda: Váhy pro měření tenze par
      1. 1. 6. 4. 1 Aparatura

         V literatuře jsou popsána různá provedení aparatury (1). Aparatura popsaná zde slouží ke znázornění obecného funkčního principu (obrázek 4).

         1. Obrázek ukazuje hlavní díly zařízení, které se skládá z vakuové nádobky z nerezové oceli nebo ze skla, vývěvy a měřiče vakua a vestavěného zařízení pro měření tenze par na vahách. Přístroj se skládá z následujících dílů:
            1. - odpařovací pícka s přírubou a otočnou průchodkou. Odpařovací pícku tvoří válcová nádoba vyrobená z mědi nebo chemicky odolné slitiny s dobrou tepelnou vodivostí. Rovněž může být užita skleněná nádoba opatřená měděným pláštěm. Pícka má průměr přibližně 3 - 5 cm a výšku 2 - 5 cm. Je opatřena jedním až třemi otvory různé velikosti pro průchod par. Pícka je vyhřívána buď podstavenou vyhřívací destičkou nebo topnou spirálou v plášti. Aby nedošlo k rozptylování tepla z destičky směrem dolů, je dno destičky izolováno materiálem s nízkou tepelnou vodivostí (stříbroniklová nebo chromniklová ocel). Je-li užita pícka s několika průchody, je izolace tvořena trubicemi připojenými k rotující ose pícky. Toto uspořádání je výhodné, neboť umožňuje zavedení měděné tyče, kterou je možné chladit z vnějšku chladicí lázní.
            2. - jestliže je opatřeno měděné víko pícky třemi otvory různého průměru, které jsou vůči sobě navzájem pootočeny o 90°, pokrývá měření široký rozsah tlaků par (otvory o průměru 0,3 až 4,5 mm). Širší otvory se použijí při nízkých tlacích par a opačně. Otáčením pícky se žádaný otvor nebo mezipoloha nastaví do směru toku páry (v ose se nachází otvor pícky - clona - miska vah). Proud molekul lze propustit na misku vah nebo odclonit. Pro měření teploty látky se na vhodné místo umístí termočlánek nebo odporový teploměr.
            3. - nad clonou je miska velmi citlivých mikrovah. Miska vah má přibližně 30 mm v průměru. Vhodným materiálem je pozlacený hliník.
            4. - miska vah je ponořena do válcovitého chladícího bloku z mosazi nebo mědi. Otvory v bloku musí být přizpůsobeny typu raménka podle druhu vah. Otvor ve cloně musí umožnit průchod proudu molekul a současně musí zajišťovat úplné zkapalnění par na misce. Odvod tepla směrem ven je zajištěn kupříkladu měděnou tyčkou připojenou k chladícímu bloku. Tyčka prochází dnem a je od něj tepelně izolována např. trubicí z chromniklové oceli. Tyčka je ponořena do Dewarovy nádoby s kapalným dusíkem umístěné pod dnem anebo se zajistí cirkulace kapalného dusíku přímo provrtanou tyčkou. Chladící blok je tak udržován při teplotě - 120 °C. Miska vah je chlazena výhradně vyzařováním, které pro vyšetřovanou oblast tlaku postačuje (zahájení chlazení přibližně 1 hodinu před měřením).
            5. - váha je umístěna nad chladicím blokem. Vhodné váhy jsou např. vysoce citlivé dvojramenné mikrováhy nebo vysoce citlivý přístroj se svinutou spirálou (viz OECD Test Guideline 104, Vydání 12. 05. 81).
            6. - ve dně jsou též elektrické zásuvky pro připojení termočlánků nebo odporových teploměrů a topných spirál.
            7. - podtlak se vytváří v nádobě pomocí středněvakuové nebo vysokovakuové pumpy (žádané vakuum přibližně 1 - 2.10^-3 Pa, kterého se dosáhne po 2 hodinovém odsávání). Tlak je sledován vhodným ionizačním manometrem.
      1. 1. 6. 4. 2 Postup měření

         Nádoba se naplní zkoumanou látkou a uzavře se víčkem. Clona a chladicí blok jsou vysunuty proti pícce. Aparatura se uzavře a spustí se vývěva. Před zahájením měření by měl tlak činit asi 10^-4 Pa. Od 10^-2 Pa je třeba začít s chlazením chladícího bloku.

         Po dosažení potřebného vakua se zahájí řada kalibračních měření při nejnižší požadované teplotě. Otevře se odpovídající otvor ve víku, proud páry projde clonou umístěnou nad ním a dopadne na ochlazovanou misku vah. Miska vah musí být dostatečně velká, aby zajistila zachycení veškeré páry procházející clonou. Hybnost proudu par působí jako síla proti misce vah a molekuly se srážejí na jejimh studeném povrchu.

         1. Hybnost a současná kondenzace vytváří signál na zapisovači. Vyhodnocení signálu poskytuje dva druhy informací:
            1. a)V popsaném zařízení je tlak par určen přímo z působení na misku vah (k tomu není třeba znát molekulovou hmotnost (2)). Při vyhodnocení odečtu musí být vzaty v úvahu geometrické faktory, jako jsou otvor v pícce a úhel molekulárního proudu.
            2. b) Současně může být měřeno množství kondenzátu, z čehož může být vypočtena rychlost vypařování. Tlak par může být také vypočítán z rychlosti vypařování a z molekulové hmotnosti při užití Hertzovy rovnice (2).

               TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

               kde
               G =	rychlost vypařování (kg.s-1.m-2),
               M =	molekulová hmotnost (g.mol-1),
               T =	termodynamická teplota (K),
               R =	univerzální molární plynová konstanta
               	(J.mol-1.K-1),
               p =	tenze páry (Pa).

         Poté co je dosažené potřebného vakua začíná série měření při nejnižší možné teplotě.

         V dalším průběhu měření se zvyšuje v malých intervalech teplota, až se dosáhne její nejvyšší požadované hodnoty. Pak se vzorek znovu ochladí a případně je možné zakreslit druhou křivku tenze par. Jestliže se při druhém opakování nepodaří potvrdit výsledek prvého pokusu, je možné, že se látka v dané teplotní oblasti měření rozkládá.

   1. 1. 6. 5 Efusní metoda: Měření hmotnostního úbytku záchytem parní fáze
      1. 1. 6. 5. 1 Aparatura
         1. Zařízení se skládá z následujících dílů:
            1. - blok, ve kterém jsou umístěny efusní komůrky s možností termostatování a evakuace,
            2. - vysokovakuová pumpa (kupř. difusní pumpa nebo turbomolekulární vývěva) a podtlakové měřidlo,
            3. - nádobka se zkapalněným dusíkem nebo suchým ledem

         Hliníkový vakuový blok s elektrickým odporovým ohřevem a se čtyřmi ocelovými efusními kumůrkami je znázorněn jako příklad na obrázku 5. Ocelová membrána tloušťky cca 0,3 mm s efusním otvorem o průměru 0,2 - 1 mm je připojena k efusní komůrce víčkem opatřeným závitem.

      1. 1. 6. 5. 2 Postup měření

         Do každé efusní komůrky se umístí srovnávací a zkoušené látky, kovová membrána s otvorem se zajistí šroubovacím víčkem a každá komůrka se zváží s přesností na 0,1 mg. Měřící komůrka se umístí do termostatovaného bloku, který se poté evakuuje na tlak nižší než je jedna desetina očekávaného tlaku par. Ve stanovených časových intervalech v rozmezí od 5 do 30 hodin se do zařízení vpouští vzduch a úbytek hmotnosti efusní komůrky se stanoví diferenčním vážením.

         Aby se potvrdilo, že výsledky nejsou ovlivňovány těkavými nečistotami, váží se komůrka ve stanovených časových intervalech opakovaně. Musí být přitom potvrzeno, že odpařovací rychlost je konstantní nejméně ve dvou měřících intervalech.

         1. Tlak par je udán vztahem:

            TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

            kde
            p =	tenze par (Pa)
            m =	hmotnost látky opouštějící komůrku za čas t(kg)
            t =	čas(s)
            A =	plocha kolmého řezu otvoru (m2)
            K =	korekční faktor
            R =	univerzální plynová konstanta (J.mol-1.K-1)
            T =	teplota (K)
            M =	molekulární hmotnost (kg.mol-1)

         1. Korekční faktor K závisí na poměru délky k poloměru kruhového otvoru:

            TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

            poměr	0,1	0,2	0,6	1,0	2,0
            K	0,952	0,909	0,771	0,672	0,514

         1. Výše uvedená rovnice může být napsána ve tvaru:

         1. Tato efusní konstanta může být určena s využitím referenčních látek (2, 9) pomocí následující rovnice:

            TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

            kde
            Pr =	tlak par referenční látky (Pa)
            Mr =	molekulární hmotnost referenční látky (kg.mol-1)

   1. 1. 6. 6. Metoda sycení plynu
      1. 1. 6. 6. 1 Aparatura

         Aparatura používaná pro tato měření sestává z řady dále popsaných a na obrázku 6a vyobrazených částí (1).

         1. Nosný plyn:

            Nosný plyn nesmí se studovanou látkou chemicky reagovat. Obvykle je vhodný dusík, někdy je však nutné použít jiné plyny. Použité plyny musí být suché. (Viz obrázek 6a, číslo 4: měření relativní vlhkosti plynu.)

         1. Kontrola průtoku:

            Pro kontrolu průtoku plynu je nutný vhodný regulační systém, aby bylo možné zaručit konstantní a podle potřeby nastavitelný průtok plynu syticí kolonou.

         1. Lapače pro kondenzaci par:

            Jejich výběr závisí na vlastnostech zkoumané látky a na použité analytické metodě. Páry by se měly odlučovat kvantitativně tak, aby byla možná následná analýza. Pro řadu studovaných látek mohou být vhodné lapače obsahující kapaliny jako hexan nebo etylenglykol. Pro jiné látky je naopak možno používat tuhé adsorbenty. K zachycení páry a ke kvantitativnímu určení množství hmoty transportované známým množstvím nosného plynu mohou být použity analytické techniky jako je chromatografie. Navíc může být měřen úbytek hmotnosti vzorku.

         1. Výměníky tepla:

            Pro měření při různých teplotách může být potřebné zabudovat do aparatury výměník tepla.

         1. Syticí kolona:

            Studovaná látka se nanese v rozpuštěné formě na povrch vhodného inertního nosiče. Tento se vloží do syticí kolony. Kolona by měla být dimenzována a průtok plynu nastaven tak, aby bylo zaručeno úplné nasycení nosného plynu. Kolonu je nutno termostatovat. Má-li se měřit při teplotách nad 20 °C, musí být části aparatury mezi syticí kolonou a vymrazovačkami rovněž ohřívány, aby se zamezilo kondenzaci sledované látky.

            Za sytič kolony může být umístěna kapilára (obrázek 6b), aby se snížil tok hmoty způsobený difuzí.

      1. 1. 6. 6. 2 Postup měření
         1. Příprava syticí kolony (syticích kolon):

            Studovaná látka se rozpustí ve vysoce těkavém rozpouštědle a přidá se k dostatečnému množství nosiče. Je nutno přidat dostatečné množství studované látky, aby bylo zaručeno nasycení po celou dobu měření. Rozpouštědlo se na vzduchu nebo v rotačním odpařovači úplně odpaří a pečlivě promísený materiál se naplní do syticí kolony. Po zahřátí vzorku se aparaturou vede suchý dusík.

         1. Měření:
            1. Lapače nebo průtokové detektory se připojí na výstup z kolony a měří se čas. Na počátku a v pravidelných intervalech během měření se kontroluje průtok počítačem bublinek (nebo kontinuálně průtokoměrem). Na výstupu ze syticí kolony je nutno měřit tlak. To lze provést:
               1. a) zapojením manometru mezi kolonu a lapače (to nemusí být zcela uspokojivé v důsledku rostoucího mrtvého objemu a zvětšené adsorpční plochy),
               2. b) stanovením tlakových úbytků ve směru použitého vzorkovacího zařízení jako funkce objemového průtoku v samostatném experimentu (toto nemusí přinášet uspokojivé výsledky pro lapače s absorpčními kapalinami).

            Předběžnými pokusy nebo odhadem se určí doba potřebná pro odloučení množství látky nezbytného pro jednotlivé metody stanovení. Jako alternativa pro sběr látky pro další analýzu může být užita průtoková kvantitativná analytická technika (např. chromatografie). Dříve než se provede výpočet tenze par při dané teplotě provedou se předběžné pokusy pro stanovení maximální průtokové rychlosti, při které je nosný plyn dokonale nasycen párou látky. Za tímto účelem se zavádí nosný plyn do syticí kolony (kolon) nízkým objemovým průtokem voleným tak, že dalším snižováním průtokové rychlosti vypočtená hodnota tenze par již neroste.

            Specifická analytická metoda závisí na druhu studované látky (např. plynová chromatografie nebo gravimetrie). Určí se množství látky, které je unášeno známým objemem nosného plynu.

      1. 1. 6. 6. 3 Výpočet tenze par
         1. Tenze par se počítá z hustoty par, W/V, podle rovnice:

            TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

            p =	tenze par (Pa)
            W =	hmotnost absorbované látky (g)
            V =	objem nasyceného plynu (m3)
            R =	univerzální molární plynová konstanta
            	(J.mol-1.K-1)
            T =	termodynamická teplota (K)
            M =	molární hmotnost (g.mol-1)

         Naměřené objemy je nutno korigovat v důsledku rozdílů tlaků a teplot mezi průtokoměrem a syticí kolonou vyhřívanou termostatem. Je-li průtokoměr zařazen za adsorpčními lapači, mohou být provedeny žádoucí korekce s ohledem na podíl složek stékajících z absorpčního lapače (1).

   1. 1. 6. 7 Rotující tělísko (8), (11), (13)
      1. 1. 6. 7. 1 Aparatura

         Metoda rotujícího tělíska může být provedena s využitím zařízení znázorněného na obrázku 8. Schematický náčrtek měřící soustavy je znázorněn na obrázku 7.

         Typické měřicí zařízení má měřicí hlavu, umístěnou v termostatované lázni (regulované s přesností na 0,1 °C). Nádobka se vzorkem je umístěna do termostatované lázně (regulované s přesností na 0,01 °C). Všechny ostatní díly zařízení jsou udržovány při vyšší teplotě, aby nedocházelo ke kondenzaci. K zařízení se připojí vakuovými ventily vysokovakuové čerpací zařízení.

         Měřicí hlava se skládá z ocelové kuličky (4 - 5 mm v průměru) umístěné v trubici. Kulička je zavěšena a stabilizována v magnetickém poli obvykle s využitím kombinace trvalých magnetů a řídicích elektromagnetických cívek.

         Kulička je uváděna do rotačního pohybu rotujícími magnetickými poli produkovanými cívkami. Zvedací cívky, měřící nízkou, ale trvalou zbytkovou magnetizaci kuličky, zajišťují možnost měření rotační rychlosti.

      1. 1. 6. 7. 2 Postup měření

         Jakmile kulička dosáhne stanovenou rotační rychlost v_o (obvykle kolem 400 otáček za sekundu), zastaví se další napájení a zahájí se zpomalování vyvolané brzdicím účinkem plynu.

         1. Pokles rotační rychlosti je měřen jako funkce času. Vzhledem k tomu, že brzdění způsobené magnetickým závěsem je zanedbatelné ve srovnání s brzděním způsobeným plynem, je tlak par dán vztahem:

            TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

            kde
            P =	tenze par (Pa)
            Cp =	průměrná rychlost molekul plynu
            r =	poloměr kuličky
            ρ =	hustota kuličky
            ơ =	koeficient tečného přenosového impulsu
            	(ơ = 1 pro ideálně kulatý povrch kuličky)
            t =	čas
            Vt =	rotační rychlost po čase t
            vo =	počáteční rotační rychlost

         1. Rovnice může být rovněž napsána ve tvaru:
            1. kde t_n, t_n-1 jsou časy potřebné pro stanovený počet rotací N. Časové intervaly t_n, t_n-1 následují za sebou a t_n › t_n-1.
         1. Průměrná rychlost molekul plynu c_p je dána vztahem

            TABULKA: KRITÉRIA JAKOSTI

            T =	teplota
            R =	univerzální molární plynová konstanta
            M =	molární hmotnost

1. 2 VÝSLEDKY

   Stanovení tenze par kteroukoliv z výše popsaných metod by se mělo provést nejméně při dvou teplotách. Aby se ověřil lineární průběh křivky tenze par v oblasti teplot od 0 °C do 50 °C doporučuje se měření při třech nebo více teplotách.

1. 3 PROTOKOL O ZKOUŠCE
   1. Protokol o zkoušce by měl obsahovat následující informace:
      1. - použitá metoda,
      2. - přesné údaje o sledované látce (identifikace a nečistoty),
      3. - nejméně dvě hodnoty tenze par a teploty, přednostně v oblasti 0 °C až 50 °C,
      4. - všechny výchozí údaje,
      5. - křivku log p proti 1/T,
      6. - odhadnutou hodnotu tenze par při 20 °C nebo 25 °C.
   1. Zjistí-li se změna stavu (fázový přechod, rozklad), měly by být uvedeny následující skutečnosti:
      1. - druh změny,
      2. - teplota při atmosférickém tlaku, při které ke změně dochází,
      3. - hodnoty tenze par při 10 °C a 20 °C pod a nad bodem, ve kterém dochází ke změně (s výjimkou přechodu z tuhého do plynného skupenství).

   Ve zprávě musí být zmíněny veškeré informace a poznámky, které mají význam pro hodnocení výsledků, zejména z pohledu znečištění a fyzikálního stavu látky.

1. 4 LITERATURA

   (1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline 104, Decision of the Council C(81) 30 final.

   (2) Ambrose, D. in B. Le Neindre, B. Vodar, (Eds): Experimental Thermodynamics, Butterworths, London, 1975, Vol II.

   (3) R. Weissberger ed.: Technigue of Organic Chemisty, Physical Methods of Organic Chemistry, 3 rd ed. Chapter IX. Interscience Publ., New York, 1959, Vol. I, Part I.

   (4) Knudse, M. Ann. Phys. Lpz., 1909, vol 29, 1979, 1911, vol 34, 593.

   (5) NF T 20-048 AFNOR (Sept. 85). Chemical products for industrial use - Determination of vapour pressure of solids and liquids within range from 10^-1 to 10⁵ Pa-Static method.

   (6) NF T 20-047 AFNOR (Sept. 85). Chemical products for Chemical products for industrial use - Determination of vapour pressure of solids and liquids within range from 10^-3 to 1 Pa-Vapour pressure balance method.

   (7) ASTM D 2879-86, Standard test method for vapour pressure - temperature relationship and initial decomposition temeprature of liquids by isoteniscope.

   (8) G. Messe, P. Róhl, G. Grosse and W. Jitschin, J. Vac. Sci. Technol. (A), 1987, Vol. 5 (4), 2440.

   (9) Ambrose, D., Lawrenson, I.J., Sprake, C.H.S.J. Chem. Thermodynamics 1975, Vol. 7, 1173.

   (10) B.F. Rordorf. Thermochimica Acta, 1985, Vol. 85, 435.

   (11) G.Comsa, J.K. Fremerey and B. Lindenau. J. Vac. Sci. Technol., 1980, vol. 17 (2), 642.

   (12) G.Reich, J. Vac. Sci. Technol., 1982, Vol. 20 (4), 1148.

   (13) J.K. Fremerey, J. Vac. Sci. Technol. (A), 1985, Vol. 3 (3), 1715.

PŘÍLOHA 2

Obrázek 1

Přístroj ke stanovení křivky tenze par dynamickou metodou.

1 = termočlánek

2 = vyrovnávací prostor vakua

3 = manometr

4 = vakuum

5 = měřící bod

6 = topný článek asi 150 W

Obrázek 2a

Přístroj pro proměření křivky tenze par s využitím statické metody (s manometrickou trubicí „U“)

1 = Zkoušená látka

2 = Plynná fáze

3 = Vysokovakuový ventil

4 = U - trubice (pomocný manometr)

5 = Manometr

6 = Lázeň termostatu

7 = Měřidlo teploty

8 = K vakuové pumpě

9 = Odvzdušnění

Obrázek 2b

Přístroj ke stanovení křivky tenze par statickou metodou (s použitím ukazatele tlaku)

1 = Zkoušená látka

2 = Plynná fáze

3 = Vysokovakuový kohout

4 = Stupnice tlaku

5 = Ukazatel tlaku

6 = Temperační lázeň

7 = Měřidlo teploty

Obrázek 3

Isoteniskop (viz literatura (7))

1 = K systému měření a kontroly tlaku

2 = Trubice s vnějším průměrem 8 mm

3 = Suchý dusík v tlakovém systému

4 = Páry vzorku

5 = Malá destička

6 = Kapalný vzorek

Obrázek 4

Přístroj ke stanovení křivky tenze par pomocí vah pro stanovení tenze par

1 = Zkoušená látka

2 = Plynná fáze s proudem par

3 = Zplyňovací pícka s rotačním vstupem

3a = Víko s otvory

4 = Vyhřívání pícky (chlazení)

5 = Měření teploty vzorku

6 = Chladicí blok

7 = Stínítko

8 = Chladicí tyčka pro chladicí blok

9 = Miska vah

10 = Mikrováhy

11 = K zapisovači

12 = K vysokovakuové pumpě

Obrázek 5

Příklad zařízení pro odpařování za nízkého tlaku efusní metodou vybaveného efusní komůrkou o objemu 8 cm³

1 = Přípojka k vakuu

2 = Dutina pro platinový odporový teploměr

3 = Víko vakuového bloku

4 = Těsnění ve tvaru kroužku

5 = Hliníkový vakuový blok

6 = Přípravek pro zasouvání a vyjímání efusních komůrek

7 = Šroubovací víčko

8 = Křídlové matky (6)

9 = Čepy

10 = Ocelové efusní komůrky

11 = Topné patrony (6)

Obrázek 6a

Příklad průtokového systému ke stanovení tenze par metodou sycení plynu

1 = Regulátor průtoku

2 = Výměník tepla

3 = Jehlové ventily

4 = Přístroj pro měření relativní vlhkosti

5 = Saturační kolony

6 = Těsnění z PTFE

7 = Průtokoměr

8 = Absorpční lapač

9 = Olejový lapač

10 = Fritový počítač bublinek

Obrázek 6b

Příklad zařízení pro stanovení tenze par metodou sycení plynu s kapilárou zařazenou za sytící kolonu

1 = Průtokoměr s vyhřívanou spirálou

2 = Manometr

3 = Lázeň termostatu

4 = Spirála pro termostatování nosného plynu

5 = Teploměr (Pt 100)

6 = Syticí kolona

7 = Kapilára

8 = Absorbéry

9 = Plynoměr

10 = Chladicí lázeň

Obrázek 7

Příklad pokusného zařízení pro metodu rotujícího tělíska

A = Hlava pro snímání otáček rotujícího tělíska

B = Komůrka se vzorkem

C = Termostat

D = Zdroj vakua (turbovývěva)

E = Vzdušný termostat

Obrázek 8

Příklad měřící hlavy s rotujícím tělískem

1 = Kulička

2 = Evakuovaný trubkový nástavec k 6

3 = Permanentní magnety

4 = Cívky (2) pro svislou stabilizaci

5 = Hnací cívky (4)

6 = Připojovací spojka

1. V POVRCHOVÉ NAPĚTÍ
   1. 1 POPIS METOD

      Popsané metody vycházejí z doporučení OECD (1). Základy metod jsou uvedeny v literatuře (2).

      1. 1. 1 ÚVOD

         Metody, které jsou zde popsány, se používají k měření povrchového napětí vodných roztoků.

         Před provedením těchto zkoušek je účelné mít k dispozici informace o rozpustnosti látky ve vodě, o její struktuře, o hydrolýze a o kritické koncentraci pro tvorbu micel.

         Dále uvedené metody je možné používat pro všechny chemické látky bez omezení z hlediska stupně jejich čistoty.

         Měření povrchového napětí prstencovou metodou je omezeno na vodné roztoky s dynamickou viskozitou nižší než cca 200 mPa.s.

      1. 1. 2 DEFINICE A JEDNOTKY

         Povrchová volná entalpie vztažená na jednotku povrchu se nazývá povrchové napětí.

         1. Vyjadřuje se v těchto jednotkách:
            1. N.m ^-1 (jednotka v soustavě SI), nebo
            2. mN.m ^-1 (odvozená jednotka v soustavě SI),
            3. 1 N.m^-1 = 10³ dyn.cm^-1,
            4. 1 mN.m^-1 = 1 dyn.cm^-1 v zastaralé soustavě CGS.
      1. 1. 3 REFERENČNÍ LÁTKY

         Referenční látky není nutné používat ve všech případech, ve kterých se studuje nová látka. Referenční látky by měly v první řadě sloužit k občasné kalibraci měřícího zařízení, a při použití jiné metody, k porovnání výsledků.

         Referenční látky, které pokrývají široký obor hodnot povrchového napětí, jsou uvedeny v literatuře (1) a (3).

      1. 1. 4 PRINCIP METOD

         Metody jsou založeny na měření největší síly, kterou je nutné působit ve svislém směru na třmínek nebo prstenec, který se dotýká sledované kapaliny naplněné v měřící nádobě, aby se z této kapaliny vytáhl. Nebo se působí silou na destičku, která se svým okrajem dotýká povrchu, aby se vzniklý film vytáhl nahoru. Látky, jejichž rozpustnost ve vodě dosahuje koncentrace alespoň 1 mg.l^-1 se měří ve vodných roztocích jednotkové koncentrace.

      1. 1. 5 KRITÉRIA KVALITY

         Přesnost těchto metod pravděpodobně překračuje veškeré požadavky kontroly v ochraně životního prostředí.

      1. 1. 6 POPIS METOD

         Připraví se roztok látky v destilované vodě. Koncentrace roztoku by měla být 90 % koncentrace nasyceného roztoku látky ve vodě. Pokud tato koncentrace přesáhne 1 g.l^-1, použije se k měření roztok o koncentraci 1 g.l^-1. Látky, jejichž rozpustnost je nižší než 1 mg.l^-1 je zbytečné zkoušet.

         1. 1. 6. 1 Destičková metoda

            Viz ISO 304 a NF T 73-060 (Surface active agents - determination of surface tension by drawing up liquid films).

         1. 1. 6. 2 Třmínková metoda

            Viz ISO 304 a NF T 73-060 (Surface active agents - determination of surface tension by drawing up liquid films).

         1. 1. 6. 3 Prstencová metoda

            Viz ISO 304 a NF T 73-060 (Surface active agents - determination of surface tension by drawing up liquid films).

         1. 1. 6. 4 Prstencová metoda OECD
            1. 1. 6. 4. 1 Přistroj
               1. Pro uvažovaná měření se hodí komerční tenziometr, sestávající z těchto částí:
                  1. - pohyblivý stolek pro vzorek,
                  2. - systém měření síly,
                  3. - měřící tělísko (prstenec),
                  4. - měřící nádoba.
               1. 1.6.4.1.1 Pohyblivý stolek pro vzorek

                  Pohyblivý stolek pro vzorek slouží jako podložka pro termostatovanou měřicí nádobu, ve které je zkoumaná kapalina. Spolu se systémem měření síly je upevněn na stojanu.

               1. 1.6.4.1.2 Systém měření síly

                  Nad stolkem pro vzorek se nachází systém měření síly (viz obrázek). Chyba měření síly by neměla překročit hodnotu ± 10^-6 N, což odpovídá chybě ± 0,1 mg při stanovení hmotnosti. Ve většině případů je měřicí stupnice komerčních tenziometrů dělena v mN.m^-1, takže povrchové napětí je možné odečítat přímo v mN.m^-1 s přesností 0,1 mN.m^-1.

               1. 1.6.4.1.3 Měřicí tělísko (prstenec)

                  Prstenec se obvykle zhotovuje z platinoiridového drátu o síle asi 0,4 mm. Střední obvod činí 60 mm. Prstenec z drátu je zavěšen vodorovně na upevňovací vidlici z drátu a na kovové tyčince, která tvoří spojení k systému měření síly (viz obrázek ).

                  Obrázek

                  Měřicí tělísko (prstenec)

                  (Všechny rozměry jsou v mm)

                  
               1. 1.6.4.1.4 Měřicí nádoba

               Pro zkoumaný roztok při měřeních by se měla používat skleněná nádoba umístěná v termostatu. Uspořádání by mělo být takové, aby teplota, jak zkoumané kapaliny, tak plynné fáze nad jejím povrchem, zůstala během měření konstantní a aby se vzorek nemohl odpařovat. K tomu je možné používat válcové skleněné nádoby o vnitřním průměru nejméně 45 mm.

            1. 1. 6. 4. 2 Příprava aparatury
               1. 1.6.4.2.1 Čištění

                  Skleněné nádoby je nutné pečlivě čistit. Pokud je to nutné, měly by se vymýt horkou kyselinou chromsírovou a následně koncentrovanou kyselinou fosforečnou (83-98 % hm. H₃PO₄), pečlivě vypláchnout pitnou vodou a nakonec ještě vymýt dvakrát destilovanou vodou, až se získá neutrální reakce. Potom se nádoba vysuší nebo se vypláchne zkoumaným roztokem vzorku.

                  Prstenec je třeba nejprve pečlivě umýt vodou, aby se odstranily všechny látky rozpustné ve vodě. Poté se krátce ponoří do kyseliny chromsírové, opláchne se dvakrát v destilované vodě až do neutrální reakce a nakonec se krátce ohřeje nad metanolovým plamenem.

               2. Poznámka:
                  1. Znečištění látkami, které se nerozpouštějí ani nerozkládají kyselinou chromsírovou ani kyselinou fosforečnou, jako například silikony, je nutné odstraňovat vhodnými organickými rozpouštědly.
               1. 1.6.4.2.2 Kalibrování aparatury

                  Kontrola aparatury spočívá v přezkoušení nuly. Měla by být nastavena tak, aby údaj přístroje dovoloval spolehlivé stanovení v mN.m^-1.

                  1. a) Ustavení:

                     Přístroj je nutné umístit vodorovně, čehož je možné dosáhnout například pomocí vodováhy, která se položí na základovou desku tenziometru a odpovídajícím nastavením stavěcích šroubů, kterými je přístroj vybaven.

                  1. b) Nastavení nuly:

                     Po upevnění prstence na aparatuře a před ponořením do kapliny je třeba nastavit nulu ukazatele tenziometru a zkontrolovat rovnoběžnost prstence s hladinou kapaliny. K tomu je možné použít hladiny kapaliny jako zrcadla.

                  1. c) Kalibrace:
                     1. Vlastní kalibraci před měřením je možné provést dvojím způsobem:
                        1. ca) Použitím závaží: při tomto postupu se použijí jezdci o známé hmotnosti mezi 0,1 g a 1,0 g, kteří se umístí na prstenec. Kalibrační faktor φ_a , kterým je třeba násobit všechny hodnoty odečtené na přístroji, je možné určit podle rovnice (1):
                           1. kde
                           2. m = hmotnost jezdců (g),
                           3. g = zemské zrychlení (981 cm.s^-2 v úrovni hladiny moře),
                           4. b = střední obvod prstence (cm),
                           5. Ø_a = odečtená hodnota na tenziometru po umístění jezdců na prstenec (mN.m^-1).
                        1. cb) Použitím vody: při tomto postupu se použije čistá voda, jejíž povrchové napětí má při 23 °C hodnotu 72,3 mN.m^-1. Tento postup je mnohem rychleji proveditelný než kalibrace se závažími. Existuje zde však vždy nebezpečí, že povrchové napětí vody je pozměněno stopovým znečištěním povrchově aktivními látkami.

                           Kalibrační faktor Ø_b, kterým je třeba násobit všechny hodnoty odečtené na přístroji, je možné určit podle rovnice (2):

                           1. kde
                           2. σ_o = udaná hodnota povrchového napětí vody v literatuře (mN.m^-1),
                           3. σ_g = naměřená hodnota povrchového napětí vody (mN.m^-1),
                           4. obě při stejné teplotě.
            1. 1. 6. 4. 3 Příprava vzorků

               Je třeba připravit vodné roztoky zkoumaných látek v požadovaných koncentracích. Roztoky nesmějí obsahovat žádné nerozpuštěné složky.

               Roztoky je třeba udržovat při konstantní teplotě (± 0,5 °C). Protože se povrchové napětí roztoku obsaženého v měřící nádobě v průběhu času mění, měla by se měření provádět v různých okamžicích a měla by se vynést odpovídající křivka znázorňující povrchové napětí jako funkci času. Rovnovážného stavu je dosaženo, jakmile již nedochází k dalším změnám.

               Měření je ovlivňováno znečištěním prachem nebo plynnými látkami. Z tohoto důvodu by se mělo pracovat pod ochranným příklopem.

         1. 1. 6. 5 Podmínky měření

            Měření je třeba provádět při + 20 °C, a měla by být dodržena konstantnost teploty na ± 0,5 °C.

         1. 1. 6. 6 Postup měření

            Měřené roztoky se naplní do pečlivě vyčištěné měřicí nádoby, přičemž je třeba dbát na to, aby se předešlo tvorbě pěny. Nádoba se pak postaví na stolek zkušební aparatury. Horní část stolku s měřící nádobou se vyšroubuje tak vysoko, aby prstenec zasahoval pod hladinu měřeného roztoku. Horní část stolku se pak pomalu a rovnoměrně snižuje (rychlostí asi 0,5 cm.min^-1), aby se prstenec vytáhl z hladiny až bude dosaženo maximální hodnoty síly. Film kapaliny lpící na prstenci se od něho nesmí odtrhnout. Po skončení měření se prstenec opět ponoří pod povrch a postup se opakuje, až se dosáhne konstantní hodnoty povrchového napětí. Při každém stanovení by měření času mělo začínat při plnění roztoku do měřicí nádoby. Odečtení se provede vždy v okamžiku, ve kterém je dosaženo maximální síly při vytažení prstence z hladiny kapaliny.

   1. 2 VYHODNOCENÍ

      Při výpočtu povrchového napětí se nejprve hodnota v mN.m^-1 odečtená na přístroji vynásobí cejchovacím faktorem Φ_a nebo Φ_b ( podle použité cejchovací metody). Získáme tak hodnotu, která však platí pouze přibližně a potřebuje proto korekci. Harkins a Jordan (4) určili empirické korekční faktory pro hodnoty povrchového napětí změřeného prstencovou metodou. Tyto faktory závisí na rozměrech prstence, hustotě kapaliny a jejím povrchovém napětí.

      Protože je zdlouhavé určovat pro každé jednotlivé měření korekční faktor z tabulek Harkinse a Jordana pro výpočet povrchového napětí vodných roztoků, je možné použít zjednodušenou metodu, která spočívá v tom, že se korigované hodnoty povrchového napětí odečtou přímo z následující tabulky. (Pro odečtené hodnoty, které leží mezi hodnotami uvedenými v tabulce, je možné korigovanou hodnotu interpolovat.)

      TABULKA: KOREKCE NAMĚŘENÝCH HODNOT POVRCHOVÉHO NAPĚTÍ

      (Pouze pro vodné roztoky, ρ ≅ 1 g.cm^-3)

      R = 9,55 mm (střední poloměr prstence)