BRESLE METHODE - DIRECTE BEMONSTERINGSPROCEDURE (DSP) - Industrial Physics BRESLE METHODE - DIRECTE BEMONSTERINGSPROCEDURE (DSP) - Industrial Physics

Productaanvragen

Product(en) waarin ik geïnteresseerd ben

U heeft momenteel geen producten in uw winkelwagen, ga verder met browsen en selecteer een of meerdere producten.

Offerte aanvragen

Ga door met browsen

Kennisbank

BRESLE METHODE – DIRECTE BEMONSTERINGSPROCEDURE (DSP)

BRESLE METHODE – DIRECTE BEMONSTERINGSPROCEDURE (DSP)

Het meten van blinden

In het dagelijkse inspectiewerk zult u nooit een blinde of bijna blinde inspecteur zien die de conditie van een coatingsysteem visueel controleert. Een van de meest gebruikte testmethoden kan echter het best worden vergeleken met deze bijna blinde inspecteur. TQC heeft de meting van oplosbaar zout nader bekeken met behulp van Bresle-patches. Uit deze studie blijkt dat er veel verwarring bestaat over de interpretatie van testresultaten. gepaard met veel mogelijke fouten in de gebruikte procedures en apparatuur. Deze factoren leiden vaak tot discussies en ernstige kwaliteitsproblemen.

Basis

Iedereen in de coatingindustrie weet dat zoutverontreiniging onder een coating ernstige problemen kan veroorzaken in de komende jaren. Dit is te wijten aan de hygroscopische aard van zout. De neiging om water aan te trekken in combinatie met de permeabiliteit van een coating zorgt voor een ophoping van watermoleculen tussen het substraat en de coating. De aanwezigheid van deze watermoleculen, samen met de insluiting en migratie van oxidatiemiddelen, zijn ideaal om een elektrochemische verschuiving teweeg te brengen die corrosie veroorzaakt in combinatie met de aanwezige zoutmoleculen. Stralen of mechanisch reinigen zal deze zoutmoleculen niet volledig verwijderen en veroorzaakt vaak chloride-insluiting in het substraat waardoor de situatie nog erger wordt. Het wassen van het oppervlak met gedeïoniseerd water is de meest gebruikte oplossing. Een ondergrond die vrij is van oplosbare zouten is van cruciaal belang bij de huidige beschermende coatings en is een punt in elke professionele verfspecificatie. In de PSPC-voorschriften van de IMO wordt de maximumconcentratie van oplosbare zouten, gemeten als natriumchloride, op een oppervlak vastgesteld op 20 mg-m-2.

Het principe van een Bresle test

Bij het uitvoeren van de oploszouttest wordt water geïnjecteerd in een patch die op het oppervlak wordt geplaatst. Dit geïnjecteerde water lost het aan de oppervlakte aanwezige zout op. De oplosbaarheid in water hangt af van het soort zout. Gewoon zout, ook wel natriumchloride genoemd, kan in koud water worden opgelost tot een concentratie van 357 g∙l-1. Niet alleen de oplosbaarheid verschilt tussen de zouten, maar ook de geleidbaarheid. Bij een meting wordt niet alleen gewoon zout opgelost, maar ook alle andere zouten die op het oppervlak aanwezig zijn. Dit mengsel van zouten wordt uiteindelijk gemeten met een geleidbaarheidsmeter of met andere middelen.

Onbegrip van wat er eigenlijk gemeten wordt

Omdat het onmogelijk is te voorspellen welke zouten aan de oppervlakte aanwezig zijn, wordt in de Bresle-methode een aanname gedaan. De term “gemeten als natriumchloride” geeft aan dat dit mengsel van zouten wordt geïnterpreteerd als natriumchloride. Duidelijk aangeven hoe het geleidingsvermogen wordt geïnterpreteerd is essentieel bij het opstellen van een rapport. Momenteel zijn er verschillende interpretaties in gebruik. Sommigen hebben het over natriumchloride, anderen over gemengde zouten of alleen choliden, elk met een andere berekeningsfactor.

Oplosbaarheid

Het nominale volume in de testkamer van de TQC Bresle patch is 2,5 cm3. Gezien het volume en de oplosbaarheid van zout is het mogelijk 892,5 mg keukenzout in de pleister op te lossen. Dit komt overeen met 7,29-105 mg-m-2 natriumchloride. Als men dit vergelijkt met het IMO-voorschrift van 20 mg-m-2 ligt er een factor van ongeveer 36000 tussen deze concentraties. De oplosbaarheid van zout is geen probleem bij het uitvoeren van de test. Een niveau van 20 mg-m-2 natriumchloride resulteert in feite slechts in 0,025 mg natriumchloride in de patch. Zelfs zouten die moeilijker oplosbaar zijn, zullen in zodanige concentraties aanwezig zijn dat zij geen oplosbaarheidsproblemen opleveren. Mogelijke concentraties waarbij de oplosbaarheid van deze zouten problemen oplevert, komen overeen met verontreinigingen aan het oppervlak die geen enkele richtlijn met een factor 100 zullen overschrijden.

Verdunning

In tegenstelling tot de oplosbaarheid is verdunning een belangrijke oorzaak van mogelijke fouten. Om het mogelijk te maken de oplosbare zouten te meten met een elektronische geleidbaarheidsmeter wordt gewoonlijk een volume van 15 ml gebruikt. monstervloeistof is nodig om de sonde van het instrument volledig onder te dompelen. Aangezien het werkelijke volume van de monstervloeistof in de Bresle-patch slechts 2,5 ml bedraagt, betekent dit dat het eindresultaat met een factor 6 moet worden vermenigvuldigd. Eventuele fouten of die tijdens bepaalde fasen van de test zijn gemaakt, worden eveneens met een factor 6 vermenigvuldigd.

Invloed van de verdunning op de testresultaten.

Het gemiddelde residu van 0,15 ml testvloeistof dat in de pleister achterblijft en de onnauwkeurigheid en het onjuist gebruik van injectiespuiten zijn enkele oorzaken van fouten, maar het merendeel van de problemen wordt veroorzaakt door het verdunnen van de testvloeistof zoals dat vaak gebeurt in de 15 ml beker. Een goede analytische praktijk leert dat het aantal stappen dat nodig is om een definitief testresultaat te verkrijgen, zo veel mogelijk beperkt moet worden. Verdunning tot 15 ml was in het verleden nodig om voldoende hoeveelheid
monsteroplossing om een geleidbaarheidssonde in onder te dompelen en om extreme statische storingen door de plastic meetbeker te voorkomen. Alle geleidbaarheidsmeters op de markt worden door deze statische storing beïnvloed. Dit kan leiden tot een verschil van 5 µS-cm- 1 per meting. Het verdunnen van de monstervloeistof met een factor 6 impliceert automatisch dat het testresultaat ook met een factor 6 moet worden vermenigvuldigd. In de praktijk betekent dit dat elke afwijking of fout met 6 wordt vermenigvuldigd. De bovengenoemde 5 µS-cm- 1 zou kunnen uitmonden in een fout van 30 µS-cm- 1! Nieuwe technieken maken het mogelijk te meten in kleinere monsters met behulp van de Direct Sample Procedure of DSP.

Nauwkeurigheid van de meter

Tijdens de evaluatie van de studieresultaten bleek de behoefte aan een grotere nauwkeurigheid
een heet hangijzer. De nauwkeurigheid kan op twee manieren worden verhoogd. Eerst de meter van dichtbij bekijken. Eerder beschikbare handheld of mobiele geleidbaarheidsmeters hebben een resolutie van 1 µS-cm-1, met een nauwkeurigheid van 1 µS-cm-1. Berekening volgens ISO 8502-6 betekent dat het eindresultaat een resolutie heeft van 6 mg-m-2, met eveneens een onnauwkeurigheid van 6 mg-m-1. Bij een meetresultaat van 18 mg-m-1 oplosbare zouten, gemeten als natriumchloride, schommelt de werkelijke waarde tussen 12 en 24 mg-m-2. Met een kans van 33% dat het werkelijke oplosbare zout
concentratie ligt boven de grens van 20 mg-m-2. De verhoging van de resolutie van de meter tot 0,1 µS-cm-1 draagt bij tot een grotere nauwkeurigheid bij de bepaling van de concentratie oplosbaar zout. Dit is echter slechts een deel van de analyse.
Naast de meterresolutie is ook de verdunning van invloed op de meting. De eerder genoemde 0,15 ml residu dat in de pleister achterblijft, veroorzaakt een fout tot 5% in de 15 ml verdunde oplossing. Wanneer deze verdunning niet wordt toegepast en de meting rechtstreeks aan de zuivere oplossing van de pleister wordt verricht, zal het residu van 0,15 ml het eindresultaat niet beïnvloeden. Nieuwe meters kunnen reeds meten in 2 ml oplossing met een resolutie van 0,1 µS-cm-1. Bij meting in een volume van 2,5 ml, hetzelfde als het nominale volume van de pleister, is er een aanzienlijke verandering in de berekeningsfactor. Gebruik van een monster van 2,5 ml leidt tot eliminatie van de normale berekeningsfactor 6. De concentratie van oplosbare zouten, gemeten als natriumchloride, is gelijk aan het geleidingsvermogen in µS-cm-1. Dit maakt de bepaling niet alleen gemakkelijker, maar ook betrouwbaarder. De resultaten kunnen nu worden gegeven met een onzekerheid van 1 mg-m-2 en een resolutie van 0,1 mg-m-1. Verhoogt de nauwkeurigheid 60 keer.

TQC directe bemonsteringsprocedure

Bij de nieuwe directe bemonsteringsprocedure is het gebruik van de 15 ml meetoplossing overbodig. Metingen kunnen nu rechtstreeks worden verricht in de oplossing die wordt onttrokken aan de
patch, waardoor de verdunningsstap wegvalt. Dit verhoogt niet alleen de efficiëntie, maar elimineert ook het meest foutgevoelige deel van de oude procedure. Om dit te bereiken wordt er slechts 2,5 ml gedeïoniseerd water in de patch geïnjecteerd. Dit brengt ook de berekeningsfactor terug tot 1. De aflezing van de meter hoeft niet meer te worden vermenigvuldigd om het oplosbare zout te krijgen, gemeten als natriumchlorideconcentratie in mg-m-1. Door de meting in de eigen meetcel van de meter worden ook alle statische storingen geëlimineerd. Dit verhoogt de betrouwbaarheid van de analyses nog meer.

Kwaliteit materialen

Er is een groot verschil tussen de variabele testsets voor oplosbaar zout op de markt. Niet alleen de meter, maar ook de patches verschillen in kwaliteit. Een proeflapje moet zo schoon mogelijk zijn. Eventuele zouten die tijdens het productieproces op de pleister achterblijven, beïnvloeden de test aanzienlijk. Sommige van de ronde patches die op de markt te vinden zijn, dragen aanzienlijk bij tot de uiteindelijke meting. Tijdens tests dragen deze inferieure patches gemiddeld 0,7 mg-m-2 oplosbare zouten, gemeten als natriumchloride, per patch bij. Pleisters van hoge kwaliteit, zoals de vierkante latexmembraanpleisters, bevatten geen zoutresten. Deze patches doorlopen meerdere wascycli in een cleanroom-kwaliteitsproduktie-installatie om ervoor te zorgen dat er geen verontreinigingen aanwezig zijn.
De norm ISO 8502-6 schrijft in bijlage A voor dat alleen gecertificeerde patches mogen worden gebruikt. In deze bijlage wordt een stresstest beschreven om de hechting en afwasbaarheid van de pleister te garanderen. In verhouding tot het nominale volume van de pleister moet er een overmaat water in worden geïnjecteerd. De tijd tot lekkage moet worden bepaald en acht van de twaalf patches moeten slagen om het type patch goedgekeurd te krijgen. Deze test moet worden uitgevoerd door een geaccrediteerd laboratorium en de producent moet een certificaat van de test kunnen overleggen. De hoogwaardige patches hebben deze tests doorstaan. De meeste inferieure ronde patches falen met 100% voor deze test, slechts een derde van het vereiste volume kan in de patch worden geïnjecteerd, voordat lekkage begint. Wanneer tijdens de arbitrage metingen worden verricht met niet-gecertificeerde patches, zullen alle verkregen waarden nutteloos zijn. Alleen gecertificeerde patches mogen worden gebruikt. Sommige patches hebben ook problemen met slechte en onherhaalbare adhesie, waardoor het testoppervlak onregelmatig is. Vaak komt 20% extra oppervlak bloot te liggen doordat het water onder de randen van de pleister kruipt. Deze waarde wordt niet gecorrigeerd en veroorzaakt nog grotere fouten in de eindresultaten. Alle fouten die worden veroorzaakt door het gebruik van inferieure patches leiden tot hogere resultaten die bij elkaar opgeteld meestal een aanzienlijk hoger en foutief resultaat opleveren.

Klimaat

In elk gegenereerd rapport over oplosbare zouten moeten de klimaatomstandigheden en de temperatuur van het substraat worden vermeld. De ISO 8502-6 norm schrijft voor dat de test moet worden uitgevoerd bij 23°C en een relatieve vochtigheid van 50%. Elke afwijking van de vastgestelde parameters moet worden gerapporteerd aan en goedgekeurd door zowel de inspecteur als de klant. Ook de oppervlaktetemperatuur beïnvloedt de test, zodat ook deze parameter moet worden geregistreerd. Tijdens de arbitrage zal het ontbreken van deze geregistreerde waarden ook de verkregen resultaten ongeldig maken. Hoewel uit het bovenstaande blijkt dat er heel wat “wetenschap” schuilt achter het testen op zoutverontreiniging, kunnen inspecteurs hun voordeel doen met kant-en-klare testkits die op de markt verkrijgbaar zijn en die dit soort tests vrij eenvoudig maken.

De onlangs bijgewerkte TQC Bresle-kit is de eerste die deze nieuwe techniek ondersteunt en stelt inspecteurs niet alleen in staat sneller te werken, maar ook nauwkeuriger resultaten te produceren. De combinatie van de nieuwe techniek, hoogwaardige meters en patches maakt de kit tot de ultieme inspectieset voor arbitrage.

Nico Frankhuizen