Oku

l den

eyle

ri

Doğa bilimi kanunları deneyimi “canlı” – kolayca öğrenin

Nem

Ana

liz R

ehbe

ri

Halojen Nem Tayin Cihazı ileNem Tayini

Prosedürler Temel İlkeler

Doğru Kurulum

Hatasız Çalışma

Hızlı Ölçüm

Hassas Sonuçlar

1

İçindekiler

1. Amaç 3

2. Yapı ve içerik 4

3. Halojen Nem Tayin Cihazi ile nem belirleme 3.1. Ölçüm prensibi 53.2. Kurulum 8

3.2.1. Nem Tayin Cihazının Konumu 83.2.2. Hizmete Alma 113.2.3. Rutin kullanım 133.2.4. Numune işleme 14

3.3. Yöntem geliştirme ve özel numuneler 183.3.1. Yöntem geliştirme 193.3.2. Özel numuneler 25

3.4. Bir yöntemin validasyonu 303.5. Uygulama örnekleri 32

4. Nem belirlemeye yönelik farklı teknolojilere genel bakış 36 5. Teknik terimler 38 6. Dizin 42

7. Kaynak 44

2

3

1. Amaç

Nem, farmasötik maddeler, plastik ve gıdaların işlenebilirliğini, raf ömrünü, kullanılabilirliğini ve kalitesini etkiler. Dolayısıyla, nem oranının izlenmesi ve hakkındaki bilgiler son derece önemlidir. Çoğu maddenin sonuçların en iyi şekilde işlenmesi ve böylece maksimum kaliteye ulaşmak için ideal bir nem oranı vardır. Ayrıca nem oranı fiyatı da etkiler ve bazı ürünlere yönelik olarak izin verilen maksimum nem oranını belirleyen yasal kurallar mevcuttur (örneğin ulusal gıda yönetmelikleriyle tanımlanır).

Yani ticaret ve endüstride nem oranı seviyelerinin belirlenmesi gerekir. Kesintilerin olmaması amacıyla üretim sürecine yönelik her müdahalenin hızla yapılabilmesi için, bu nem belirlemelerinin güvenilir ve hızlı bir şekilde yapılması gerekir. Nem belirlemenin hızlı ve doğru yollarından biri, bir Halojen Nem Tayin Cihazı kullanılarak yapılan termogravimetrik ölçümdür: Numune tartılır ve bir infrared radyatör (halojen lamba) ile ısıtılır. Ağırlık kaybı sürekli kaydedilir ve tanımlanan bir kritere ulaşılınca kurutma işlemi sona erer. Nem oranı ağırlık farkından otomatik olarak hesaplanır (bkz. 3.1 "Ölçüm prensibi").

Termogravimetrik ölçüm sırasında, sudan başka maddeler de ısıtıldığında buharlaşabileceğinden dolayı, kütle kaybı sadece su kaybına bağlanamaz. İşte bu nedenle termogravimetrik prosedürler kullanırken yalnızca su oranından değil nem oranından bahsederiz (bkz. 5. "Teknik terimler").

4

2. Bu broşürün yapısı ve içeriği

Bu kılavuz, Halojen Nem Tayin Cihazı ile nem belirleme konusunda size yardımcı olacaktır. Bu cihazla çalışırken çok önemli olan temel noktalarla ilgili bilgiler sağlar ve hızlı, güvenilir şekilde ve fazla çaba harcamadan nem oranını belirlemenize yardımcı olur.

Broşür; montaj, konum ve bakım ile numunelerin işlenmesi konusunda bilgiler sağlamanın yanı sıra, numuneniz için ideal ayarları nasıl bulacağınızı da göstermektedir (bkz. 3.3.1"Yöntem geliştirme"). Halojen Nem Nem Tayin Cihazını hızla ve kolayca kullanarak bir referans prosedürüyle (örneğin fırın) belirlenen nem değerlerini izleyebileceksiniz. Ayrıca sıvılar ya da tabaka oluşturan maddeler gibi özel numunelerle etkileyici sonuçları nasıl alabileceğiniz konusunda da yararlı ipuçları bulacaksınız.

Bu kılavuz; yöntem validasyonu konusundaki bilgiler, bazı uygulama örnekleri ve maddelerin nemini belirlemekte kullanılabilen farklı teknolojilerin kısa bir karşılaştırması ile desteklenmiştir.

5

3. Halojen Nem Tayin Cihazı ile nem belirleme

3.1. Ölçüm prensibi

Nemin Halojen Nem Tayin Cihazını kullanarak nasıl belirlendiği burada açıklanmaktadır. Buna kurutma yöntemi (örneğin termal radyasyonla ısıtma) ve kapatma kriteri ilkesi de dahildir.

Halojen Nem Tayin Cihazı

Halojen Nem Tayin Cihazı, termogravimetrik ilkeye göre çalışır; yani numunenin başlangıç ağırlığı kaydedilir, sonra bir halojen radyatörle numune kurutulur ve bir yandan da entegre bir terazi sürekli olarak numune ağırlığını kaydeder. Toplam ağırlık kaybı nem oranı olarak yorumlanır.

Halojen radyatörle kurutma, infrared kurutma yönteminin daha da gelişmiş bir şeklidir. Isıtma elemanı, halojen gazla doldurulmuş bir cam borudan oluşur. Halojen radyatörün kütlesi, geleneksel bir infrared radyatöre kıyasla çok az olduğundan, maksimum ısıtma çıktısına hızla ulaşılabilir ve etkileyici düzeyde kontrol edilebilirlik sağlanır Altın kaplamalı reflektörle birlikte bu, termal radyasyonun tüm numune yüzeyine ideal ve eşit şekilde dağıtılmasını sağlar. Bu, tekrarlanabilir sonuçlar almak için mükemmel bir yöntemdir.

=

0,1 g

3 g 5 g

0,1 g

%MC

X

I

%MC

X

II

%MC

III

%MC

II

I0

I0

IRef

ILA

IRef

IL IL IL IL

A A A

IRef IRef

I0 I0

tt

t t

∆g

∆ t

( (∆ g∆ t

0.00

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

000,00 00,50 05,46 09,30 11,31 14,24 17,17 20,10 23,00

Radyatör sıcaklığı

Halojen teknolojisi

Geleneksel IR teknolojisi

6

Kurutma işlemi

Numunenin ısı yayımıyla ısıtılarak uzun bir süre kurutulduğu geleneksel fırının aksine, Halojen Nem Tayin Cihazındaki numune, halojen lambadan infrared radyosyonu (termal yayınım) emmekte ve sonuç olarak çok hızlı ısınmaktadır.

Farklı maddelerin farklı absorpsiyon özellikleri vardır. Bunlar esas olarak renge ve malzemeye bağlıdır. Bu nedenle numunenin homojen olup granül dağılımının eşit olduğundan emin olun. Düz ve açık renkli yüzeyler genellikle infrared radyasyonu daha fazla yansıtır; bu nedenle enerji absorplanır ve numune daha az ısınır. Buna göre, bir numunenin absorpsiyon özellikleri etkin numune ısısını etkilemektedir.

Bu absorpsiyon etkisini aslında biliyorsunuz ki: Üzerinizde siyah bir gömlekle güneşin altında durursanız, beyaz gömlek giydiğiniz duruma göre daha çok terlersiniz. Bu nedenle koyu renkli bir numune için, açık renkli bir numuneden biraz daha düşük bir ölçüm sıcaklığı seçmelisiniz.

=

0,1 g

3 g 5 g

0,1 g

%MC

X

I

%MC

X

II

%MC

III

%MC

II

I0

I0

IRef

ILA

IRef

IL IL IL IL

A A A

IRef IRef

I0 I0

tt

t t

∆g

∆ t

( (∆ g∆ t

Yansımalı IR radyasyonu

Numunenin içinde ısı iletimi

Numune yüzeyinde IR radyasyonunun absorpsiyonu

Işınlamalı IR radyasyonu

7

Kapatma kriteri

Kapatma kriteri (AK), Halojen Nem Tayin Cihazı ile yapılan ölçümün hangi noktada otomatik olarak sonlandırılarak sonucun görüntüleneceğini belirler Halojen Nem Tayin Cihazı iki farklı türde kapatma kriteri sunmaktadır: Zaman kontrollü bir kapatma türü ya da zaman birimi başına ağırlıktaki azalma. Kurutma sırasında entegre terazi sürekli olarak numunedeki ağırlık kaybını belirler. Ağırlık kaybı (∆ g) belirli bir sürede (∆ t) öngörülen rakamın altına düşerse, kurutma işlemi bu kuruluk düzeyinde sonlandırılır ve sonuç görüntülenir. 5 öntanımlı kapatma kriterinden birini seçebilirsiniz.

AK 1 (1 mg/10 sn): Hızlı eğilim ölçümlerine uygundur

AK 2 (1 mg/20 sn): Orta düzeyAK 3 (1 mg/50 sn): Standart ayar, çoğu numune

türüne uygundurAK 4 (1 mg/90 sn): Orta düzeyAK 5 (1 mg/140 sn): Yavaş kuruyan ve nem oranı

düşük olan numunelere (örneğin plastik) uygundur

HR83 Halojen Nem Tayin Cihazı ile, süre ve istenen ağırlık kaybı serbestçe tanımlanabilir. Seçilen kapatma kriteri ölçüm süresi ve ölçümün doğruluğunu etkiler. AK 1 seçilirse kurutma işlemi en kısa sürede tamamlanır, ancak bu durumda kurutma genellikle tam olarak bitmez ve tekrarlanabilirlik oranı düşer. Kapatma kriterini seçerek ölçüm sonucunun gereken doğruluk düzeyine karşılık ölçüm süresini optimize edersiniz.

=

0,1 g

3 g 5 g

0,1 g

%MC

X

I

%MC

X

II

%MC

III

%MC

II

I0

I0

IRef

ILA

IRef

IL IL IL IL

A A A

IRef IRef

I0 I0

tt

t t

∆g

∆ t

( (∆ g∆ t

Numune ağırlığı

Kapatma kriteri (1....5)

Zaman birimi için ortalama ağırlık kaybı

8

3.2. Kurulum

3.2.1. Halojen Nem Tayin Cihazının Konumu

Nem Tayin Cihazı kullanılarak yapılan nem ölçümleri yüksek hassasiyetli bir tartım prosedürüne dayandığından dolayı doğruluk ve tekrarlanabilirlik, cihazın konumuyla yakından ilişkilidir. Nem Tayin Cihazınızın en iyi koşullarda çalışabilmesini sağlamak için, lütfen aşağıdaki talimatlara uyun:

Tartım tezgahı • Sabit (laboratuvar tezgahı, laboratuvar masası, taş tezgah).

Çalışma sırasında tartım tezgahınız eğilmemeli ve olabildiğince az titreşim vermelidir.

İpucu: Cihazınızı kurulum yerindeki ortam koşullarına uyarlamak için titreşim adaptörünü kullanabilirsiniz. Örneğin, titreşim adaptörünü zor koşullarda kullanım için yüksek ayara ayarlayın.

Vibra h igh

Menu 3

• Anti-manyetik (çelik plaka olmamalıdır)• Duvara veya yere sabitlenmiş

Tezgah ya yerde durmalı ya da duvara sabitlenmeli, ancak bunların ikisi aynı anda yapılmamalıdır; aksi takdirde her iki taraftan gelen titreşimler aktarılır.

Tartım tezgahı, masaya yaslandığınızda veya tartım istasyonuna girdiğinizde terazi ekranının değişmeyeceği kadar sabit olmalıdır.

9

Çalışma odası

• Titreşimsiz• Cereyansız

Tezgahı odanın köşesine yerleştirin. Köşeler bir binada en az titreşim alan alanlardır.

Boş alan

• Cihazın etrafında ısı birikimi ve aşırı ısınmayı önlemek için yeterli boş alan bulundurun (yaklaşık olarak Nem Tayin Cihazı üzerinde 1 m boş alan).

• Cihazı yanıcı malzemelerden yeterli uzaklıkta bulundurun.• Diğer hassas ölçüm cihazlarına yeterli yer ayırın.

Sıcaklık

• Oda sıcaklığını olabildiğince sabit tutun. Tartım sonuçları sıcaklığa bağlıdır!

• Nem Tayin Cihazı ısıtıcıların veya pencerelerin yakınına koymayın (termal yayınım).

Atmosfer nemi

• İdeal durumda bağıl atmosferik nem (%RH) %45 ve %60 arasında olmalıdır.Teraziler asla %20 - %80 RH ölçüm aralığının üstünde veya altında çalıştırılmamalıdır.

Bazı numuneler çok higroskopiktir; yani etraftaki havadan nem çekerler. Bu nedenle sonuçların tekrarlanabilirlik düzeyinin iyi olması için, bağıl atmosferik nemi olabildiğince sabit tutmaya çalışmalısınız.

Maximal-Bereich 20-80%

+ 40° C max.

+ 5° C min.

güvenilir

10

Hafif

• Mümkünse Nem Tayin Cihazı penceresiz bir duvara koyun.Doğrudan güneş ışığı (=ısı) tartım sonucunu etkiler.

Not: Etkin soğutma tartım hücresini halojen radyatörün ürettiği ısıdan korur. Ancak tartım hücresi yanlardaki termal yayınımdan korunmaz ve bu nedenle doğrudan güneş ışığı tartım sonucunu etkileyebilir.

Hava akımı

• Nem Tayin Cihazı klimalardan veya bilgisayar ya da büyük laboratuvar cihazları gibi fan içeren cihazlardan gelen hava akımlarının bulunduğu yerlere koymayın.

• Nem Tayin Cihazını radyatörlerden yeterince uzağa koyun. Sıcaklık yayınımı etkilerinin yanı sıra, bunlarda güçlü ve bozucu hava akımları da bulunmaktadır.

• Cihazı kapı yanına koymayın.• Gelip geçenlerin yoğun olduğu yerlerden (cereyan) uzak tutun.• Mümkünse cereyanı önlemek için pencereleri kapalı tutun.

11

3.2.2. Hizmete Alma

Halojen Nem Analizörleri çok hassas ölçüm cihazlarıdır. Aşağıda sunulan ipuçlarına uyarsanız, güvenilir sonuçları garanti altına alırsınız.

Açma

• Cihazın içinde termal teraziye erişilebilmesi için Nem Tayin Cihazının güç kaynağı bağlantısını kesmeyin.

• Cihazı kapatırken Aç/Kapa düğmesini kullanın. Nem Tayin Cihazı bundan sonra Bekleme Moduna geçer.

İpucu: Nem Tayin Cihazı güç kaynağına ilk kez bağlandığında, en az 30 dakika

boyunca iklimlendirme yapılmasını öneriyoruz.

Dengeleme

• Nem Tayin Cihazını hizalayın.Cihazda doğru hizalama için ayak vidaları ve bir dengeleme kontrolü (seviye göstergesi) bulunmaktadır. Seviye göstergesi ortadayken, cihaz dengededir.

• Cihazın sabitliğini kontrol edin.

Ayarlama

• Özellikle şu durumlarda dengeyi ve ısıtma modülünü düzenli olarak ayarlayın:

- Nem Tayin Cihazını ilk kez çalıştırırken,- konum değişiminden sonra,- oda sıcaklığındaki önemli değişikliklerin ardından,- dengeledikten sonra (sadece terazi).

12

• Cihazın ayarlarını çalışma koşullarında yapın.• Ayarlamaların sıklığı kalite gereksinimlerinize ve güvenlik risklerine bağlıdır.

Not: Nem Tayin Cihazı sadece iklimlendirmenin ardından ve soğukken (hem cihaz hem de sıcaklık ayarı kiti); örneğin ilk ölçümden önce sabah. Bu şekilde tüm ayarların ekipman aynı durumdayken yapılmasını sağlarsınız.

İpucu: Kalibrasyon sertifikalı ağırlıklar ve termometreler kullanın. Test ekipmanınızın izlenebilirliğini sağlamanın tek yolu budur.

IPac Moisture METTLER TOLEDO'daki servis mühendisleri cihazınızın kurulumu, yeterliliği ve mükemmel yapılandırmasında size yardımcı olmak için IPac Moisture kullanır. IPac Moisture bir kalibrasyon sertifikası, kullanma talimatları ve rutin testlerin tanımlarını içerir ve böylece Nem Tayin Cihazının hemen kullanılabilmesini ve güvenilir rutin çalışmasını garanti eder.

13

3.2.3. Rutin kullanım

Hassas ölçüm sonuçları alabilmek için, bakım, kalibrasyon aralıkları ve servis konusunda aşağıdaki bilgilere uyulmalıdır:

Nem Tayin Cihazının Bakımı

• Numune kefesi alanını temiz tutun (örneğin fırça kullanarak). • Sıcaklık sensörü ve ısıtma modülü üzerindeki koruyucu camındaki kirleri

temizleyin (ayrıntılar için kullanma talimatlarına bakın).• Cihazı ve numune kefesi alanını temizlemek için yumuşak bir temizlik

maddesi (örneğin cam temizleyici) kullanın.• Reflektör tabakası zarar görürse halojen radyatörü reflektörünü değiştirin.

Kalibrasyon ve bakım aralıkları

• Isıtma modülünü düzenli olarak kalibre ederek (test) ve gerekirse ayar yaparak, cihazınızın tüm ömrü boyunca tutarlı ve yeniden üretilebilir ısı çıktıları alırsınız. Bu da sonuçlarınızın aynı modeldeki diğer cihazlarla karşılaştırılabileceği anlamına gelir. Dolayısıyla tartım ünitesi ve ısıtma modülünü test etmek için (riske bağlı olarak) test aralıkları belirlemenizi öneriyoruz.

• METTLER TOLEDO servis ekibi tarafından yapılan yıllık bakımlar, Halojen Nem Tayin Cihazının kalitesi, ölçüm doğruluğu ve değerini korumasını garanti edecektir.

İpucu: Halojen Nem Tayin Cihazı HR83, 50 °C ile 180 °C arasındaki bir test sıcaklığını özgürce seçebilmenizi sağlar. Bu sayede ısıtma çıktısını belirlediğiniz kurutma sıcaklığında (örneğin 130 °C) test edebilirsiniz. www.mt.com/smartcal

14

3.2.4. Numune İşleme

Güvenlik bilgileri

• Bazı numuneler insanlara veya nesnelere zarar verebileceğinden özel dikkat gerektirir. Bunlar yanıcı, patlayıcı, zehirli veya aşındırıcı maddeleri ve/veya kurutulduğunda/ısıtıldığında bu maddeleri yayan numuneleri içerir.

• Yanıcı veya patlayıcı maddeleri asla kurutmayın. Herhangi bir şüphe durumunda, küçük miktarda numune (maksimum 1 gram) ve düşük sıcaklıklar kullanın.

• Risk analizi yapın (örneğin patlama, yanıcılık, toksisite ve aşındırıcılık riskine ve ısıtıldığında salınan buharlara ilişkin).

• Gerekirse bir duman sandığı içinde çalışın (bu durumda ayarlar burada gerçekleştirilmelidir).

Uyarı: Radyatörün yüzey sıcaklığı, ölçüm sıcaklığından daha yüksektir ve bu nedenle geçiş sırasında yanıcı buharları alevlendirebilir. Not: Yukarıda bahsedilen türde numunelerin kullanımından kaynaklanan zararlar konusunda her türlü sorumluluk ve yükümlülüğün kullanıcıya ait olduğunu lütfen unutmayın.

Numune kefeleri

• Nem belirleme için yalnızca temiz numune kefeleri kullanın.• Deforme olmuş numune keselerini kullanmayın.

İpucu: Tek kullanımlık alüminyum numune kefelerini kullanmak, daha önceki numuneler veya temizlik maddelerinin kalıntılarının etkisinden uzak güvenilir ölçümleri garanti eder. Bu alüminyum numune kefeleri güçlendirilmiş sürümde de mevcuttur. Bunlar, kurutma sırasında büzüşen ve kefeyi deforme edebilecek olan numuneler için uygundur. Kullanılmış kefeleri lütfen gerektiği şekilde imha edin.

15

Örnekleme

Numunelerin alınma şeklinin ölçüm sonuçlarının yeniden üretilebilirliği üzerinde büyük etkisi vardır:

• Toplam hacmi temsil etme.• Homojenliği (iyi karıştırılma) sağlayın;

örneğin önce toplam hacmi karıştın vb.• Yeterli numune sayısı.• Numune alırken nem eklemeyin veya çıkarmayın (olabildiğince hızlı çalışın).• Ölçümler hemen yapılmayacaksa:

Numuneyi hava yastıksız (tam dolu) ve hava almayacak şekilde kapatılmış bir kapta saklayın.

Numune hazırlama

Numune alındıktan sonra doğru şekilde hazırlanması da tekrarlanabilir ve güvenilir sonuçların anahtarıdır.

• Granüllerin eşit dağılmasını sağlayın (partikül boyutu).• Gerekirse numuneyi bölerek yüzey alanını arttırın. Bu, kurutma

sırasında daha iyi ve daha hızlı nem salınımı sağlar (nemin yüzeye daha hızlı yayılması).

• Bu aşamada numuneyi ısıtmak hazırlıklar sırasında nem kaybına yol açacağından numune ısıtılmamalıdır.

Bir havan veya öğütücü kıllanarak (suyla soğutulmuş) veya sadece keserek mekanik ezme yapılabilir.

İpucu: Fiberglas bir filtre kullanarak yüzey alanını arttırabilir ve sıvıların kurumasını hızlandırabilirsiniz.

=

0,1 g

3 g 5 g

0,1 g

%MC

X

I

%MC

X

II

%MC

III

%MC

II

I0

I0

IRef

ILA

IRef

IL IL IL IL

A A A

IRef IRef

I0 I0

tt

t t

∆g

∆ t

( (∆ g∆ t

Tekrarlanabilirlik

yüksek

düşük

düşük

yüksek

Homojenlik

16

Numunenin uygulanması

Numunenin eşit olarak yayılması, ölçülen ürünün her yanına ısının homojen şekilde dağılmasını sağlar ve böylece nem numuneden eşit olarak yayılabilir. Bu ise yeniden üretilmesi daha kolay olan sonuçlar doğurur.

• Numune kefesine eklemeden önce numunenizi dikkatle karıştırın.

• İyi tekrarlanabilirlik için her zaman aynı hacimde numune kullanın

• Doğru numune hacmini kullanın. Kefenin toplam yüzey alanı numuneyle ince bir tabaka halinde ve eşit olarak kaplanmalıdır.

• Numuneyi kefeyi eşit olarak yayın (öbekler oluşturmayın).

17

Numune ağırlığının ölçümün tekrarlanabilirliği ve uzunluğu üzerindeki etkisi:

Numune ağırlığının daha fazla olması, daha fazla suyun buharlaşacağı ve nem belirlemenin daha uzun süreceği anlamına gelir. Ayrıca çok büyük numune hacmi, ısının eşit olmayacak şekilde dağılmasına ve dolayısıyla sonuçların hassasiyetinin daha düşük olmasına yol açabilir. Öte yandan numune ağırlığı azaldıkça tekrarlanabilirlik azalır (daha yüksek standart sapma) : 2 gramlık numune için standart sapma1: %0,0510 gramlık numune için standart sapma1: %0,01

1Nemin tamamının ayrışmaya (yani nemli kum) yol açmadan her zaman alınabileceği

ideal bir numune varsayılmıştır. Sapmalar maddeye bağlı belirsizlikten kaynaklanır ve cihaz

tekrarlanabilirliğin garantisidir (bu örnekte: HR83). Gerçekte, bir dizi ölçümde meydana gelen

ölçüm farklılıkları (ideal örnekler değildir) tabloda gösterilen değerlerden daha yüksektir.

0,1 g 5 g

Sonuçların tekrarlanabilirliği

Numune ağırlığı

yüksek

düşük

=

0,1 g

3 g 5 g

0,1 g

%MC

X

I

%MC

X

II

%MC

III

%MC

II

I0

I0

IRef

ILA

IRef

IL IL IL IL

A A A

IRef IRef

I0 I0

tt

t t

∆g

∆ t

( (∆ g∆ t

Ölçüm süresi

uzun

kısa

Numune ağırlığı

18

3.3. Yöntemler ve özel örnekler

Halojen Nem Tayin Cihazı, numunelerin nem oranının hızla ve kolayca belirlenmesini sağlayan kullanıcı dostu bir ölçüm cihazıdır. Çoğunlukla nem oranı belirleme yöntemini tanımlayan yasal şartlar, ticarette kullanılagelen standartlar veya maddelere yönelik şirket içi talimatlar mevcuttur. Genellikle fırın yöntemi veya Karl Fischer titrasyonu referans prosedürü olarak kullanılır.

Bu durumlarda amaç, Halojen Nem Tayin Cihazı ile referans prosedürle (veya referans değerden sapmanın bilinebilmesi ve yeniden üretilebilir olması için) alınan sonuçların aynısı almaktır. Bunu gerçekleştirmek için, kurutma sıcaklığı, kurutma programı (bkz. 3.1 "Ölçüm İlkesi") ve numune ağırlığın yanı sıra, numunenin işlenmesi gibi ayar parametrelerinde ayarlamalar yapılması gerekir. Bu yöntem geliştirme olarak anılır ve burada daha önce sözü geçen parametreler bir yöntemi tanımlar. Aynı yöntem farklı maddeler için kullanılabilir.

Aşağıdaki bölümde bir yöntem geliştirmenin nasıl gerçekleştirilebileceğinin temelleri açıklanmaktadır. Bundan sonra, doğru ölçüm sonuçları elde etmek için özel numunelerle nasıl çalışacağınız konusunda bilgiler bulacaksınız.

Ancak bir referans prosedürü kullanmıyor olup dolayısıyla bir referans değerin olmadığı durumlar da olabilir. Bu durumda yöntem geliştirmenin hedefi, numunelerinizib kalitesini değerlendirmek için kullanabileceğiniz tekrarlanabilir (kesin) ölçüm sonuçlarına sahip parametreler bulmaktır.

Ölçümlerinizi üç açıdan optimize edebilirsiniz: doğruluk, hassasiyet (tekrarlanabilirlik) ve hız. Buradaki şemada doğruluk ve hassasiyet terimleri açıklanmaktadır.

19

3.3.1. Yöntem geliştirme

• Bölüm "3.2 Kurulum"da belirtilen temel gereksinimlere dikkat edin. • Ayrıca kısa bir sürede yöntem geliştirmenin yapılmasını da öneriyoruz.

Bu, numunenin bu arada değişmesini önleyerek ölçüm sonucunun etkilenmemesini sağlar.

• En iyisi, yöntemi Nem Tayin Cihazının kurulu olduğu yerdeki çalışma koşulları altında geliştirmektir.

• Numunelerinizi referans prosedürüyle aynı şekilde alın ve hazırlayın (genellikle kurutma fırını).

• Numunelerin nasıl işlendiğine bakın (bkz. 3.2.4 "Numune işleme").

1. İlk ölçüm: Referans değere ulaşıyor

METTLER TOLEDO'nun Nem Tayin Cihazları için özel olarak geliştirilmiş olan mevcut yöntemlere bakın. Bunlar, ilk ölçüm için uygun olması olası ayarlar konusunda size fikir verecektir.

• Belki benzer bir numune için zaten bir yönteminiz vardır.• METTLER TOLEDO'nun uygulama veritabanına bakın; burada pek çok

mevcut yöntem bulunmaktadır.

hatalı ve

kesin değil

hatalı ancak kesin

doğru ancak

kesin değil

doğru ve kesin

(= doğru)

www.mt.com/moisture-methods

20

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

000,00 01,00 02,00 03,00 04,00 05,00 06,00 07,00 08,00

% MC

Süre [dak: sn]

3 g 5 g

Sonuçların tekrarlanabilirliği

Numune ağırlığı

yüksek

düşük

Benzer bir numune bulursanız, maddenizle yapacağınız ilk ölçüm için bu yöntemin parametrelerini kullanın. Benzer bir yöntem bulamazsanız, aşağıdaki temel ayarları kullanın:

• Standart kurutma• Sıcaklık:

1) Fırın yönteminin sıcaklığı 2) Hiçbir fırın yöntemi yoksa: Organik

(Sıcaklığa duyarlı) numune: 105°C, İnorganik (Sıcaklığa duyarlı olmayan) numune: 150°C

• Kapatma kriteri 3 (1 mg/50 s)• 3-5 gr numune (numune kefesine eşit

şekilde yayılmış)

Ölçüm önceliği olarak ilk ölçümü kaydedin.

İpucu: 3.3.2 "Özel numuneler" bölümü ile 3.2.4 "Numune işleme" konusunda yer alan güvenlik bildirimlerinde belirtilen sıvı numuneler gibi özel numunelerle ilgili notlara başvurun.

İpucu: Kuruma eğrisini kaydetmek için sonuçları bir tabloya yazmak gibi zahmetli bir iş yerine, ölçüm sırasında nem değerlerini bilgisayara aktarmak için LabX direct moisture bir yazılım kullanabilirsiniz. Veriler doğrudan bir kuruma eğrisi olarak görüntülenir.

21

2. Kuruma özelliklerinin analizi

• Örneğe bakarak değerlendirin: Aşırı renk değişimi veya erime, çok yüksek bir sıcaklık seçtiğinizi gösterir.

• Sonucu okuyun ve kuruma eğrisine bakarak kuruma davranışını değerlendirin.

Şimdi, örneğin üç ölçüm alıp ortalama değer ve standart sapmayı hesaplayarak tekrarlanabilirliği kontrol edin.

RW = referans değer

Sıcaklığı referans değere

(doğruluk) erişene kadar

ayarlayın.

%MC%MC

%MC %MC %MC

Zaman

RW

Kapatma kriteri karşılanmıyor.

Ya hiç nem salınmadığından

ya da çok yavaş nem çıkışı

olduğundan ölçüm kullanıcı

tarafından durduruldu:

Sıcaklığı arttırın.

Nem Tayin Cihazı kapanmıyor.

Ayrışma reaksiyonları

meydana geldiğinden

kapatma kriteri karşılanmaz :

Sıcaklığı azaltın.

%MC%MC

%MC %MC %MC

Zaman

RW

%MC%MC

%MC %MC %MC

Zaman

RW

Değer referans değerin altına

düşer: Sıcaklığı arttırın.

Referans değer aşıldı:

Sıcaklığı azaltın.

%MC%MC

%MC %MC %MC

Zaman

RW

%MC%MC

%MC %MC %MC

Zaman

RW

22

3. Hassasiyet optimizasyonu

• Özellikle de nem seviyesi düşük olan örnek için hacmi arttırın.• Numune alma ve hazırlamayı optimize edin. Özellikle de, numune için

iyi homojenlik ve eşit dağılım sağlayın.• Doğruluğu daha yüksek olan kapatma kriteri 4 (1 mg/90 s) veya 5'i

(1 mg/140 s) kullanın

4. Hız optimizasyonu

Aşağıdaki bilgiler daha hızlı ölçüm sonuçları almanıza yardımcı olacaktır.Ancak belirtilen etkenlerin sonuçlarınızın hassasiyeti üzerinde de etkisi olabilir:

• Numune ağırlığını azaltın.• Numunenizin yüzey alanını arttırın.• Nem oranı %30'dan yüksekse hızlı kurutma programını kullanın.• HR83 ile aşamalı kurutma, hızlı kurutmaya benzer şekilde kullanılabilir.

Bu işlemin avantajı, sıcaklık ve arttırma süresini istediğiniz şekilde seçebilmenizdir.

Test ölçümü

HG63 ve HR83 üst modelleri test ölçümü ve AutoMet (sadece HR83) işlevlerini sunar. Bu yardımcı işlevler uygun bir kapatma kriteri bulmanıza yardımcı olur. Kurutma ve bir test ölçümü gerçekleştirmek için bir sıcaklık ve numune hacmi

23

seçin. Yazdırılan raporda kapatma kriterine ne zaman ulaşıldığı ve o andaki ölçüm sonucu gösterilir. Bu test ölçümünü farklı sıcaklıklarda yaparsanız, referans değere eriştiğiniz belirli bir sıcaklık için uygun bir kapatma kriteri belirleyebilirsiniz (grafiğe bakın).

Bu örnekte test ölçümleri 4 farklı sıcaklıkta ince un için alınmış ve kapatma kriteri sonuçları kurutma sıcaklığıyla karşılaştırılmıştır. Amaç, fırın 103°C sıcaklıktayken belirlemeden referans değere ulaşmaktır. 90°C'nin çok düşük bir sıcaklık, 150° ise çok yüksek bir sıcaklık olacağını açıkça görebilirsiniz. Beş eğrinin referans çizgileriyle kesiştiği noktalar, sıcaklık ve kapatma kriteri kombinasyonu için olası ayarları göstermektedir. Olası ayarlar, örneğin kapatma kriteri 3 ile 110°C ya da kapatma kriteri 2 ile 130°C'dir. Kapatma kriteri 3 ve 4 genellikle tekrarlanması kolay olan sonuçlar verir. Kapatma kriteri 2 yalnızca zaman faktörü tekrarlanabilirlikten daha önemli ise kullanılmalıdır.

+ 13,5

+ 12,5

+ 11,5

+ 10,580 90 100 110 120 130 140 150 180

Kurutma sıcaklığı (°C)

Kurutma fırını yöntemi 103 °CKapatma kriteri 1Kapatma kriteri 2Kapatma kriteri 3Kapatma kriteri 4Kapatma kriteri 5

Nem

Ora

nı (

% M

C)

Referans yöntemiyle nem

24

AutoMet test ölçümü (sadece HR83)

AutoMet test ölçümü, test ölçümünün daha gelişmiş şeklidir. Bu işlevle, referans değeri girmek için "Hedef" düğmesini kullanabilirsiniz; cihaz, seçilen sıcaklık için uygun bir kapatma kriterini otomatik olarak belirler. Bu, ölçümün referans değerle en doğru şekilde eşleştiği nokta olacaktır. Bu, serbest kapatma kriteri "F"dir. Kuruma trendi, hassas bir nem belirlemesi bekleyebileceğiniz anlamına geliyorsa, AutoMet test ölçümü sadece kapatma kriteri "F"yi önerir. Bu nedenle F kapatma kriterinin aralığı 1 mg/20 saniye ile 1 mg/180 saniye arası ile sınırlıdır.

İpucu: Kuruma trendleri aynı sıcaklıkta bile bir miktar farklılık gösterebileceğinden (numunelerin dağılımı, ağırlığı), yöntem geliştirme için AutoMet test ölçümünü tekrarlayın. Bu işlemlerden hesaplanan ortalama değer daha sonra yönteme özel kapatma kriteri F olarak kaydedilebilir.

Not: Hedef değere ulaşılırsa, ancak kapatma kriteri hala 1 mg/20-180 saniye aralığının dışındaysa, optimum sıcaklığı seçmemişsiniz demektir. "F" değeri 1 mg/20 saniyenin altındaysa, sıcaklığı düşürün. "F" değeri 1 mg/180 saniyenin üstündeyse, ya kapatma kriteri 5 iyi bir yaklaştırma sağlar ya da kurutma sıcaklığını arttırmak iyi olabilir. Hedef değere ulaşılmazsa, kurutma sıcaklığını arttırmak istenen sonucu verebilir.

25

3.3.2. Özel Numuneler

Bazı numuneler nemin hızla ve doğru olarak belirlenmesi için özel bir prosedür gerektirir. Bu bölümde, nem belirlemeyi optimize etmek için bu tür numunelerle nasıl çalışabileceğiniz konusunda bilgiler yer almaktadır.

Macuna benzer, yağlı ve eriyen numuneler

• Numunelerin yüzey alanını arttırmak için fiberglas filtreyi kullanın.• Filtrenin numune kefesiyle birlikte darasını alın ve sonra üzerine

numuneyi koyun.

Maddenin içerisindeki sıvı, filtrenin ince damarlarındaki tüm filtre alanına eşit olarak yayılır. Bu, numunenin yüzey alanını arttırır ve böylece nem hızla, kolayca ve tam olarak buharlaşabilir.

Sıvı ve çok nemli numuneler

• Fiberglas filtreyi kullanın.• Filtrenin numune kefesiyle birlikte darasını alın ve sonra üzerine

numuneyi koyun.• Hızlı kurutma, nem oranı çok yüksek olan (> %30) numuneler için

uygundur. Bu işlemde, ölçüm sürecini hızlandırmak için hedef sıcaklık 3 dakika boyunca %40 oranında aşılır.

• Aşamalı kurutma (sadece HR83) hızlı kurutmaya alternatif olarak kullanılabilir. Burada, sıcaklık süresi artar ve sıcaklık özgürce seçilebilir.

26

Yüzey geriliminden dolayı, sıvı numuneler genellikle numune kefesi üzerinde damlalar oluşturur. Buharlaşma sınırlı bir sıvı yüzey alanında gerçekleştiğinden bu, hızlı kurutma işlemini önler. Fiberglas filtrenin kullanılması sayesinde numune geniş bir alana yayılır. Bu genellikle ölçüm süresini yarıdan aza indirir ve böylece daha iyi tekrarlanabilirlik de sağlanır.

Nem oranı çok düşük örnekler • Yeteri kadar yüksek bir numune ağırlığı kullanın (örneğin 20-30 g).• Nem çok yavaş çıkıyorsa, kapatma kriteri 5'i (1 mg/140 s) kullanın.• Yüksek bir çözünürlük (0,1 mg) (sadece HR83) kullanın. • Bekleme sıcaklığını (sadece HR83) kullanın.• Numune kefesini bekleme sıcaklığından önceden 1 dakika ısıttıktan sonra

darasını alın. Bu, sonuçların tekrarlanabilirliğini arttırır.

Bir tabaka oluşturan ve sıcaklığa karşı hassas olan numuneler

• Hassas kurutma programını seçin.• Fiberglas filtreyi kullanın (numune kefesiyle filtrenin darasını alın ve sonra

filtreyle birlikte numunenin üstünü örtün). Bu, numunenin fiberglas filtreyle kapatılması ve böylece yanmayı önlemek için IR yayınımından korunması gerektiği anlamına gelir. Böylece numune daha nazik bir şekilde ısıtılır. Nazik kurutma kullanmak (hedef sıcaklığa yavaş yavaş ısıtma) da bu etkiyi arttırır. Ayrıca nem buharlaşmasını bozan tabaka veya kabuklar oluşturan maddeler için de bu işlemi öneriyoruz. Numunenin üstü fiberglas filtre ile kapatılıp nazikçe kurutularak kabuk oluşumu önlenir.

MC<1%

0.00

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

000,00 00,50 05,46 09,30 11,31 14,24 17,17 20,10 23,00

KabukÖrnek

0.00

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

000,00 00,50 05,46 09,30 11,31 14,24 17,17 20,10 23,00

ÖrnekFiberglas filtre

27

Şeker içeren numuneler

• Orta bir sıcaklık seçin. Yüksek seviyede şeker içeren numunelerin yüzeyi (110°C dolaylarında) karamelleşir ve böylece nem çıkışı önlenir.

• Nazik kurutma kullanın.• Numuneden ince bir tabaka uygulayın.

Çok uçucu bileşenler içeren numuneler

• Manüel başlatmayla çalışın.• Gerekirse nazik kurutma kullanın.• Buharla toksik ise, bir risk analizi yaparak duman sandığıyla çalışın.• Numuneler veya buharlar çok yanıcı ise, bir risk analizi yapın ve gerekirse

kurutma için Halojen Nem Tayin Cihazını kullanmayın.• Tekrarlanabilirliği arttırmak için numunelerin işlenmesini standart

hale getirin (ölçümün başlamasından önceki tartım süresi her zaman aynı olmalıdır).

Çözücü içeren çok uçucu numuneler (Güvenlik bilgileri, bkz. 3.2.4 "Numune işleme") kurutma işlemine başlamadan önce ağırlık kaybedebilir. Bu da sonucu bozar. Bu nedenle numune her zaman aynı şekilde (örneğin hız açısından) işlenmelidir; böylece sapma olasılığı olabildiğince düşük olur.

Numunenin hızlı ısıtılması ve dolayısıyla hızla buharlaşması da numune kefesinin altında yoğunlaşmaya neden olabilir. Manuel başlatma veya nazik kurutmanın kullanılması, yoğunlaşma seviyelerini azaltarak çok uçucu buharların yüksek konsantrasyonunu önleyebilir.

28

Hacimli veya kabaran numuneler

• Hacimli numuneler için numune kefesini kullanın (HA-CAGE).

Kabaran veya dokuma gibi hacimli numuneler, Halojen Nem Tayin Cihazının çevre kısımlarına gelebilecekleri için hatalı ölçüm sonuçlarına yol açabilir. Bu gibi numuneleri kurutmak için HA-CAGE kullanmanızı öneriyoruz.

Renk dağılımı eşitsiz numuneler

• Numunenin üzerini fiberglas filtre ile örtün.

Farklı emilim özelliklerinden dolayı, numune farklı alanlarda farklı seviyelerde ısınır. Fiberglas filtre eşit ısınma sağlar.

Plastik tanecikler • Yüksek çözünürlük (0,1 mg, sadece HR83).• Bekleme sıcaklığı (100).• Adım adım kurutma (1. adım: 5 dak, 2. adım: 0 dak).• Kapatma kriteri 5.• 30 gr numune ağırlığı.• Numune kefesini bekleme sıcaklığında 1 dakika ısıttıktan sonra

darasını alın.

Plastik tanecikler genellikle işleme (örneğin enjeksiyonlu kalıplama) için çok düşük nem oranı (örneğin %0,1) gerektirir. Bu nedenle iyi tekrarlanabilirlik için 30 gramlık yüksek numune ağırlığı gerekir. Plastikten nem kaybı çok yavaş olduğundan aşamalı kurutma kullanılır. Numune, birinci adımında 5 dakika boyunca, kapatma kriteri etkinleşmeden ısıtılır. İkinci adıma gerek olmadığından bu adım 0 dakika olarak ayarlanır. Kapatma kriteri ancak bu

29

ilk iki adım tamamlandıktan sonra etkinleşir. Dolayısıyla aşamalı kurutma kullanmak, ölçümün vaktinden önce durdurulmasını önler.

30

3.4. Bir yöntemin validasyonu

Halojen Nem Tayin Cihazının referans yöntemle aynı sonuçları verdiğini kanıtlamanız gerekirse, aşağıdaki bilgiler size yararlı olacaktır. Etil selüloz örneği kullanılarak olası bir prosedür sunulmuştur. Validasyon gereksinimleri söz konusu endüstriye bağlı olarak farklılık gösterebilir.

1.) Bir yöntem geliştirme gerçekleştirir ve numunenizin doğru nem oranını ölçebileceğiniz parametreleri siz belirlersiniz. Yani referans yönteme (bu örnekte: kurutma fırına) kıyasla hem doğru hem de kesin sonuçlar alırsınız.

Numune ağırlığı 1 g 1 g

Sıcaklık 105°C 105°C

Kurutma programı - Standart

Kapatma kriteri - 5

Nem oranı

(ortalama değer, n = 6) %1,68 %1,68

Standart sapma %0,01 %0,03

2.) Şimdi de belirli bir aralık için doğrusallığı kontrol edin.

Burada, maddenin yöntem geliştirme için kullanılan maddeye göre farklı bir nem oranı olsa bile Halojen Nem Tayin Cihazının referans prosedürle aynı değerleri verdiğini göstermek istiyorsunuz.

Bunun için, örneğin, numuneniz için başka iki nem oranı daha belirleyin. Bu örnekte, etil selülozu %0,4 nem oranına kadar kurutun ve %2,6 nem oranına kadar nemlendirin.

USP/Ph'ye göre kurutma fırını yöntemi. Eur

Halojen Nem Tayin Cihazı HR83

31

Şimdi de koşullanan iki numunenin nem oranını, hem referans yöntemle hem de Halojen Nem Tayin Cihazı için geliştirilen yöntemle ölçün. Her iki prosedürün de sonuçlarının ortalama değerlerini ve standart sapmalarını hesaplayarak sonuçların tanımladığınız tolerans sınırları içinde olup olmadığını değerlendirin. Aşağıdaki gibi bir şema çizebilirsiniz.

Validasyon grafiğinde, HR83 ile kaydedilen nem ölçümü sonuçlarının fırın kullanılarak elde edilen değerlerle eşleştiğini açıkça göstermektedir. Ancak sonuçlar 10 kat daha hızlı alınmıştır.

0.00

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80

% MC

Kuru

tma

fırın

ı % M

C

32

Farmasötik Etil selüloz TS 8 a 1 105 1,68 0,01 120 HR83 1 1 STD 105 5 1,68 0,03 6

Mısır nişastası TS 8 b 1 130 11,47 0,05 90 HR83 1 3 STD 130 5 11,81 0,05 8

Jelatin TS 8 b 1 105 11,57 0,03 120 HR83 1 4 STD 105 5 11,37 0,06 30

Jelatin, zaman ayarlı TS 8 b 1 105 11,57 0,03 120 HR83 1 4 R 130 3 11,63 0,07 8

Gıda Elma suyu TS 9 a 10 103 88,94 0,05 180 HB43-S 2 2 R 130 3 88,86 0,05 5

Tereyağı TS 10 a 2 102 15,13 0,07 240 HB43-S 3 3 STD 110 3 15,11 0,09 5

Dana eti TS 11 a 5 102 74,95 0,02 240 HB43-S 4 3 STD 150 3 75,04 0,10 15

Pirinç TS 12 a 5 131 11,29 0,10 90 HB43-S 5 5 STD 150 3 11,34 0,08 15

Kakao tozu TS 13 a 5 102 3,02 0,01 240 HB43-S 1 1 STD 100 3 3,05 0,06 4

Patates cipsi TS 14 a 5 102 1,03 0,01 240 HB43-S 6 5 STD 135 3 1,06 0,03 6

Az yağlı peynir TS 15 a 2,5 102 84,17 0,22 240 HB43-S 1 2,5 R 130 3 84,17 0,05 15

Plastikler PA66 KF 16 c 1 190 0,2024 0,007 40 HR83 7 30 ST 160 5 0,204 0,002 20

PET KF 16 c 2 180 0,0501 0,001 40 HR83 7 30 ST 160 5 0,048 0,002 9

ABS KF 16 c 1 170 0,2416 0,001 40 HR83 7 30 ST 130 5 0,243 0,003 19

Refe

rans

yön

tem

i

Num

unel

erin

haz

ırlan

mas

ı

Kulla

nım

Pro

sedü

rü

Num

une

ağırl

ığı [

g]

Sıca

klık

[°C

]

Orta

lam

a ne

m o

ranı

[%

]

Stan

dart

sapm

a

Ölçü

m s

üres

i [da

k]

TS: Kurutma fırını KF: Kulometrik Karl Fischer titrasyonu

Referans

3.5. Uygulama örnekleri

Tabloda (açıklamalar ilerleyen sayfalarda yer almaktadır), farmasötik, gıda ve plastik gibi Halojen Nem Tayin Cihazının kullanıldığı tipik endüstrilerden seçilen yöntemler gösterilmektedir. Çevrimiçi uygulama veritabanında METTLER TOLEDO tarafından geliştirilen başka yöntemleri de bulabilirsiniz:

www.mt.com/moisture-methods

33

Farmasötik Etil selüloz TS 8 a 1 105 1,68 0,01 120 HR83 1 1 STD 105 5 1,68 0,03 6

Mısır nişastası TS 8 b 1 130 11,47 0,05 90 HR83 1 3 STD 130 5 11,81 0,05 8

Jelatin TS 8 b 1 105 11,57 0,03 120 HR83 1 4 STD 105 5 11,37 0,06 30

Jelatin, zaman ayarlı TS 8 b 1 105 11,57 0,03 120 HR83 1 4 R 130 3 11,63 0,07 8

Gıda Elma suyu TS 9 a 10 103 88,94 0,05 180 HB43-S 2 2 R 130 3 88,86 0,05 5

Tereyağı TS 10 a 2 102 15,13 0,07 240 HB43-S 3 3 STD 110 3 15,11 0,09 5

Dana eti TS 11 a 5 102 74,95 0,02 240 HB43-S 4 3 STD 150 3 75,04 0,10 15

Pirinç TS 12 a 5 131 11,29 0,10 90 HB43-S 5 5 STD 150 3 11,34 0,08 15

Kakao tozu TS 13 a 5 102 3,02 0,01 240 HB43-S 1 1 STD 100 3 3,05 0,06 4

Patates cipsi TS 14 a 5 102 1,03 0,01 240 HB43-S 6 5 STD 135 3 1,06 0,03 6

Az yağlı peynir TS 15 a 2,5 102 84,17 0,22 240 HB43-S 1 2,5 R 130 3 84,17 0,05 15

Plastikler PA66 KF 16 c 1 190 0,2024 0,007 40 HR83 7 30 ST 160 5 0,204 0,002 20

PET KF 16 c 2 180 0,0501 0,001 40 HR83 7 30 ST 160 5 0,048 0,002 9

ABS KF 16 c 1 170 0,2416 0,001 40 HR83 7 30 ST 130 5 0,243 0,003 19

Hal

ojen

Nem

Tay

in C

ihaz

ı

Num

unel

erin

haz

ırlan

mas

ı

Num

une

ağırl

ığı [

g]

Kuru

tma

prog

ram

ı

Sıca

klık

[°C

]

Kapa

tma

krite

ri

Orta

lam

a N

em O

ranı

[%

]

Stan

dart

sapm

a

Ölç

üm s

üres

i [da

k]

Halojen Nem Tayin Cihazı

Aşağıdakileri bilgileri kontrol ederek ihtiyaçlarınıza uygun olup olmadığını tespit edin. Uygulama örneklerinin kullanımı METTLER TOLEDO'nun kontrolü dışındadır. Bu nedenle METTLER TOLEDO yöntemlerin kullanılması konusunda hiçbir sorumluluk kabul etmez. Güvenlik ve uyarı bilgilerine uyulmalıdır.

R: Hızlı kurutma STD: Standart kurutma ST: Adım adım kurutma

34

Önceki tablonun açıklamaları

1 Numuneyi karıştırın, kefeye eşit şekilde dağıtmak için spatula kullanın.

2 Numuneyi karıştırın, pipet ile eşit şekilde fiberglas filtreye uygulayın.

3 Numuneyi oda sıcaklığında ısıtın, numune kefesine eşit şekilde yayın.

4 Numuneyi homojenize edin, karıştırın, spatula kullanarak bir fiberglas filtre üzerine eşit olarak dağıtın, üstünü ikinci bir filtreyle kapatın ve hafifçe bastırın.

5 Numuneyi öğütün, karıştırın, numune kefesine eşit şekilde dağıtmak için spatula kullanın.

6 Numuneyi havanda öğütün, numune kefesine eşit şekilde dağıtmak için spatula kullanın.

7 Numuneyi karıştırın, numune kefesine eşit şekilde dağıtın. Adım adım kurutma: 5 dak. kurutma sıcaklığında, 0 dak. kurutma sıcaklığında, son sıcaklık (kurutma sıcaklığı).

8 Tartım şişesini (fırın sıcaklığında 1 saat kurutularak soğutulmuş) tartın. Numuneyi cama eşit şekilde yayın, tartın ve sonra fırına koyun.

9 Metal kefeyi (yaklaşık 8 cm) 10 g kum ile, cam karıştırıcı ve üstü kapalı olarak fırında kurutun (103° C, 30 dak), kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın. Numuneyi karıştırın, pipetle ekleyin, tartın, kumla karıştırın, 30 dakika su banyosunda buharlaştırın.

10 Metal kefeyi (yaklaşık 5 cm) üstü kapalı olarak fırında kurutun

(102° C, 1 saat), kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın. Numuneyi oda sıcaklığına gelene kadar bekleyin, karıştırın, ekleyin, tartın.

Nem Tayin Cihazı için

numune hazırlama

Referans Yöntemi için

numune hazırlama

35

11 Tartım kabını 20 g kum ile, cam karıştırıcı ve üstü kapalı olarak fırında kurutun (102° C, 1 saat), kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın. Numuneyi homojenize edin, karıştırın, ekleyin, tartın, kumla karıştırın.

12 Tartım kabını üstü kapalı olarak fırında kurutun (131° C, 1 saat), kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın. Numuneyi öğütün, karıştırın, ekleyin, tartın.

13 Tartım kabını üstü kapalı olarak fırında kurutun (103° C, 1 saat), kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın. Numuneyi karıştırın, ekleyin, tartın.

14 Tartım kabını üstü kapalı olarak fırında kurutun (102° C, 1 saat), kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın. Numuneyi havanda öğütün, karıştırın, ekleyin, tartın.

15 Tartım kabını 10 gr kum ile, cam karıştırıcı ve üstü kapalı olarak fırında kurutun (102° C, 1 saat), kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın. Numuneyi karıştırın, ekleyin, tartın, kumla öğütün.

16 Numune şişesini fırında kurutun (100, 1 saat), kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın (dara). Numuneyi ekleyin ve numune şişesini sıkıca kapatın.

Kullanım Prosedürü

a Numuneyi belirtilen sürede fırında kurutun, daha sonra tartım şişesini kurutma kabının içine koyup oda sıcaklığa gelene kadar soğumasını bekleyin ve tartın.

b Numuneyi belirtilen sürede fırında kurutun, kurutma kabında soğumaya bırakın, tartın. Sabit kütleye ulaşana kadar işlemi tekrarlayın.

c Numunedeki su belirtilen sıcaklıkta fırında dışarı atılır ve nitrojen akışı ile titrasyon hücresine aktarılır.

36

Kullanım Prosedürü

Ölçüm yöntemi

Avantajlar

Dezavantajlar

Kurutma fırını*

Termogravimetri

Numunenin ısı yayımıyla ısıtılması. Kurutma öncesi ve sonraki kütle tespiti.

• Sık kullanılan referans prosedür

• Isının numuneye eşit dağılımı

• Aynı anda birkaç numune belirlenebilir

• Büyük miktarda numune ölçümü mümkündür

• Çok uzun belirleme süresi (saatler)

• Su dışındaki maddeler buharlaşabilir

• Çok sayıda işlem gerektirdiğinden hatalara eğilimlidir

Infrared kurutma

Termogravimetri

Bir metal radyatöründen gelen IR radyasyon absorpsiyonu yoluyla ısıtma. Kurutma süreci boyunca devam eden kütle tespiti.

• Kısa ölçüm süresi {174} (genellikle 5 – 15 dak.)

• Büyük miktarda numune ölçümü mümkündür

•Basit işleme• Kompakt enstrüman

• Su dışındaki maddeler buharlaşabilir

•Kontrolü zor

Halojen kurutma *

Termogravimetri

Bir halojen radyatöründen gelen IR radyasyon absorpsiyonu yoluyla ısıtma. Kurutma süreci boyunca devam eden kütle tespiti.

• İyi düzeyde sıcaklık kontrolü

• Isının numuneye eşit dağılımı

• Mükemmel soğuk/sıcak başlatma özellikleri

• Hızlı ölçüm (genellikle 3 – 10 dak.)

• Büyük miktarda numune ölçümü mümkündür

•Basit işleme•Kompakt enstrüman

• Su dışındaki maddeler buharlaşabilir

Mikrodalga kurutma

Termogravimetri

Mikrodalgaların absorpsiyonu yoluyla ısınma. Kurutma öncesi ve sonraki kütle tespiti.

• Çok hızlı (genellikle 2 – 5 dak.)

• Büyük miktarda numune ölçümü mümkündür

• Nem oranı düşük maddelere uygun değildir

• Orta düzeyli sıcaklık kontrolü

• Su dışındaki maddeler buharlaşabilir

4. Nem belirlemeye yönelik farklı teknolojilere genel bakış

Nem oranı belirlemeye yönelik olarak çeşitli ölçüm süreçleri geliştirilmiştir. Aşağıdaki tabloda, seçilen bazı tipik ölçüm teknolojileri gösterilmekte ve bu prosedürlerin avantaj ve dezavantajları açıklanmaktadır.

37

Karl Fischer titrasyonu*

Kimyasal

İyot titrasyona tabi tutulur ve su olduğunda tüketilir. Bu iyot tüketimi, numunenin su içeriğiyle orantılıdır.

•Referans prosedür•Su seçici• Çok düşük nem

düzeylerine uygundur

• Reaktifler ve laboratuvar gerekir

• Yaş kimyasal prosedür (eğitimli personel gerekir)

Kalsiyum hidrid

Kimyasal

Su varlığında hidrojen salınımı olur. Hidrojen miktarı, su miktarıyla orantılıdır ve basınçtaki bir değişiklik olarak veya bir hidrojen elektrotu kullanılarak ölçülebilir.

• Su seçici• Orta hızda

(15 – 30 dak.)

• Hatalı çalışma eğilimi var

•Reaktif gerekli

Mikrodalga spektroskopisi

Spektroskopi

Mikrodalga radyasyonu absorpsiyon/yansımasının ölçümü

• Çok kısa ölçüm süresi (1 dakikadan kısa)

• Çevrimiçi ölçüm mümkündür

• Maddeye özel kalibrasyon gerekir

• Etkilendikleri: Kütle yoğunluğu ve tane büyüklüğü

Infrared spektroskopi

Spektroskopi

Absorpsiyon/yansımanın ölçümü IR radyasyonu

• Çok kısa ölçüm süresi (1 dakikadan kısa)

• Çevrimiçi ölçüm mümkündür

• Maddeye özel kalibrasyon gerekir

• Yalnızca yüzey neminin ölçümü

• Sıcaklık ve tane büyüklüğüne dayalıdır

Refraktometre*

Optik

Kırılma indisinin ölçümü

•Hızlı prosedür•Az çaba•Mobil

• Yalnızca birkaç maddeye uygun (örneğin şekerli çözeltiler)

* METTLER TOLEDO enstrümanlarına uygundur.

38

1) USP Amerikan Farmakopisi: Kurutma kaybı [USP<731>]

5. Teknik terimler

Nem (nem oranı): Termogravimetrik süreçlerde, bir malzemenin nemi, ısınma sırasında uçan ve böylece malzemenin kütle kaybına katkıda bulunan tüm maddeleri kapsar. Suyun yanı sıra bunlar alkol veya ayrışma ürünlerini içerebilir. Termogravimetrik ölçüm yöntemleri (infrared, halojen, mikrodalga veya fırın kullanarak kurutma) kullanıldığında, su ile çok uçucu maddeler arasında ayrım yapılmaz.

Kuru içerik: Katı ve sıvı maddelerden oluşan bir karışımın, karışım toplam kütlesine olan katı oranı.

Termogravimetri / termogravimetrik nem belirleme: Termogravimetrik işlemler, sabit bir kütleye (veya tanımlı süre) erişene dek numunelerin kurutulduğu tartım-kurutma yöntemleridir. Kütle değişimi salınan nem olarak yorumlanır.

Not: Maddeler su dışında başka uçucu bileşenler içeriyorsa, ölçüm sonucu su içeriği olarak tanımlanmamalıdır. Ancak böyle bir içeriği su içeriğini biliyorsanız (örneğin su seçici Karl Fischer titrasyonu kullanarak), uygun kurutma parametreleri seçip bir termogravimetrik işlem (örneğin halojen kurutma) kullanarak bu değeri belirleyebilirsiniz.

Referans prosedürü: (Yasal) standartlara göre izlenebilirliğine olanak tanıyan nem oranını belirleme için ölçüm işlemi. Farklı bileşenler (su, diğer uçucu maddeler) kullanılan referans prosedürüne göre ölçülebilir.

Kurutma fırını prosedürü: Bir numunenin nem oranını belirlemeye yönelik termogravimetrik yöntem. Numune sabit sıcaklıkta belirli bir süre boyunca fırında kurutulur. Nem oranı yüzdesi, kurutma öncesi ve sonrasındaki ağırlık farkıyla belirlenir. Tarihsel nedenlerden dolayı bu prosedür genellikle mevzuatın bir parçasını oluşturur (Gıda yönetmelikleri, USP1) vs.).

Kuruluk seviyesi: Bir numunenin kuruluk seviyesi, başlangıç ağırlığının her zaman aynı olduğu varsayılarak, belirli bir zaman birimi boyunca (kapatma kriteri) tanımlanan ağırlık azalmasıdır (∆ g).

39

Yöntem: Bir yöntem, doğru sonuca nasıl ulaşıldığını açıklar. Buna cihaz ayarları, ölçüm parametrelerinin seçimi, numunelerin hazırlanması ve işlenmesi gibi gereken tüm adımlar dahildir.

Infrared (radyasyon): Infrared ışınlar, elektromanyetik spektrumda görünür ışıktan (380-780 nm) sonra gelen elektromanyetik dalgalardır (780 nm ila 1 mm). İnsanların göremediği bu ışınlar sıcaklık olarak algılanır.

Doğruluk: Niteliksel terim, sistematik ölçüm sapmasına ilişkin bir yargıyı ifade eder. Bir dizi ölçülen değerin beklenen değerinin (ortalama değer) ölçülen nesnenin gerçek değeri ile ne kadar uyumlu olduğu ([ISO2) 5725] 3.7).

Not: Doğruluk, ancak birden çok ölçüm değeri ve kabul edilen doğru bir referans değer olduğunda değerlendirilebilir.

Hassasiyet: Niteliksel terim, ölçümlerin ortalama varyasyonuna ilişkin bir yargıyı ifade eder. Belirtilen koşullarda elde edilen bağımsız ölçülen değerlerin birbiriyle ne kadar uyumlu olduğu ([ISO2) 5725] 3.12).Hassasiyet sadece rastgele sapmaların dağılımına bağlıdır ve ölçüm değişkeninin gerçek değeriyle (doğruluk) ilişkili değildir.

Örnek: Bir ölçüm cihazının nadiren sapma gösteren ölçüm değerleri sağlama kabiliyeti.

Not: Hassasiyet ancak birden çok ölçülen değer olduğunda değerlendirilebilir.

Tekrarlanabilirlik: Aynı ölçüm koşullarında gerçekleştirilen ve aynı ölçüm miktarındaki bir dizi ölçümün sonucunun birbiriyle uyumlu olma ölçüsü.

Ölçümler dizisi aynı kişi tarafından, aynı yöntemle, destekte (numune kefesi) aynı konumda, aynı montaj yerinde, sabit ortam koşullarında ve ara verilmeden

2) ISO Uluslararası Standartlar Örgütü

40

yapılmalıdır. Ölçüm dizisinin standart sapması, tekrarlanabilirlik değerinin ifadesi için uygun bir ölçümdür. Tekrarlanabilirlik derecesi sadece Nem Tayin Cihazı ile belirlenen bir özellik değildir. Tekrarlanabilirlik ayrıca ortam koşullarından (cereyan, sıcaklık dalgalanmaları, titreşimler), numuneden ve numunelerin tutarlı hazırlanmasından da etkilenir.

Ortalama değer:

xi = dizinin i. sonucun: ölçüm sayısı, genellikle 10

Standart sapma s bir tekrarlanabilirlik ölçüsü olarak kullanılır.

Doğruluk: Test sonuçlarının referans değere yaklaşma derecesinin niteliksel adı; tanım veya anlaşmaya bağlı olarak doğru veya beklenen değer de olabilir [DIN3) 55350-13].Tekrarlanan ölçümlerde doğruluk, doğruluk ve hassasiyet gerektirir. Bu her ölçüm için geçerli olmak zorunda değildir.

Yeniden üretilebilirlik: Tek tek ölçümler aşağıdakilere göre farklı koşullarda (belirtilen) yapılsa bile, aynı ölçülen değişkenin ölçülen değerleri arasındaki yaklaştırma derecesi: • ölçüm işlemi• gözlemci• ölçüm cihazı• ölçme yeri• kullanım koşulları• zaman

3) DIN Alman Standardizasyon Enstitüsü

41

Yeterlilik (Ekipman Yeterliliği): Kullanılan ekipman ve teknolojinin istenen işe uygun olup olmadığını belirlemek için ekipman belgelerini kontrol edin. Aşağıdaki aşamalar Ekipman Yeterliliğinde (EQ) birleştirilir: Tasarım Yeterliliği (DQ), Kurulum Yeterliliği (IQ), Çalışma Yeterliliği (OQ), Performans Yeterliliği (PQ) ve Bakım Yeterliliği (MQ). DQ: Ekipman talimatları ve karar verme süreciyle ilgili belgelerdeki

gereksinimlerin tanımı.IQ: Sağlanan ekipmanın sipariş edilen teknik özelliklere uyduğunun ve

ekipmanın doğru olarak montajlandığı ve ortamın çalışmaya uygun olduğunun garantisi ve belgeleri.

OQ: Belirtilen teknik özelliklere göre ekipman işlevlerinin belgelendirilmesi.PQ: Ekipmanın rutin çalışma gereksinimleri ve talimatlarına uygun

olduğunun belgelendirilmesi.MQ: Cihazın planlanan bakımı, periyodik kalibrasyonu, bakımı ve kullanıcı

eğitimi için gereken tüm ölçütlerin tanımı ve belgelendirilmesi.

Validasyon: Bir cihazın (veya bir yöntemin) beklenen sonucu verdiğini gösteren kanıtlar ve belgelerin sağlanması.

Kalibrasyon (test): Belirtilen ölçüm koşullarında hiçbir değişiklik (ayar) yapmadan ölçülen değer ile ölçüm değişkeninin gerçek değeri arasındaki sapmayı belirlemek.

Ayarlama: Ölçüm cihazının ölçümün doğru olacak şekilde ayarlanması: Önce, ölçülen değer ile gerçek değer (kalibrasyon) arasındaki sapma kaydedilir; daha sonra ilgili düzeltme yapılır.

42

AAbsorpsiyon 6, 36Atmosfer Nemi 9AutoMet 24Ayrışma 21, 38

BBakım 13, 41Besleme numuneleri 16, 27, 39

ÇÇalışma odası 9

DDengeleme 11Doğrulama 11, 13, 41

FFiberglas filtre 15, 25, 26, 28

GGüvenlik bildirimi 14, 20, 27

HHalojen kurutma 36 Halojen radyasyon 3, 5Hassasiyet 18, 22, 39

IInfrared ışınlar 5, 6, 39Infrared kurutma 5, 36 Infrared spektroskopisi 37IPac 12Isıl ağırlıklı ölçüm 3, 5, 36, 38Işık 10

KKalsiyum hidrid 37Kalibrasyon 12, 13, 41Kapatma kriteri 7, 22, 24Karl Fischer titrasyonu 32, 37, 38Kırılım 37Kuru içerik 38Kuruluk düzeyi 7, 38Kuruluk eğrisi 20, 21Kurulum 8, 19, 41Kurutma fırını 4, 6, 18, 19, 20, 30, 32,

36, 38

L LabX 20

MMikrodalga kurutma 36Mikrodalga spektroskopisi 37

6. Dizin

43

NNem oranı 3, 5, 16, 26, 38Numune alma 15, 19, 22Numune hacmi 7, 14, 16, 17, 22Numune işlenmesi 14, 18, 19Numune kefesi 14

RReferans prosedürü 4, 18, 19, 36, 38

SSıcaklık 6, 9, 14, 18, 20, 23, 24Sıvılar 15, 25

TTartım tezgahı 8Test ölçümü 22

UUygulama örnekleri 32

VValidasyon 30, 41Validasyon yöntemleri 30

YYanma 26Yeterlilik 12, 41Yöntem 18, 19, 30, 32, 39Yöntem geliştirme 18, 19, 24, 30

44

7. Kaynak

Berliner M. A., Feuchtemessung, VEB Verlag Berlin, 1980

Krahl T., Schnellbestimmer für Materialfeuchte und Wassergehalt, Goltze, Göttingen, 1994

Lück W., Feuchtigkeit. Grundlagen, Messung, Regelung, Oldenbourg Verlag, Münih, 1964

Nater R., Reichmuth A., Schwartz R., Borys M., Zervos P., Wägelexikon, Springer Verlag 2008

Schubnell M., Methodenentwicklung in der thermischen Analyse: Teil 1, UserCom 1/2005, METTLER TOLEDO, 2005

Schubnell M.,Methodenentwicklung in der thermischen Analyse: Teil 2, UserCom 2/2005, METTLER TOLEDO, 2005

Wagner M., Bestimmung der Adsorption/Desorption von Feuchtigkeit und pharmazeutischen Substanzen, UserCom 1/2005, METTLER TOLEDO, 2005

Wernecke R., Industrielle Feuchtemessung, Wiley, Weinheim, 2003

Schweizerisches Lebensmittelbuch, Bundesamt für Gesundheit, Abteilung Lebensmittelsicherheit, Berne

Wägefibel, Richtiges Wägen mit Laborwaagen, METTLER TOLEDO, 2008

Methoden der Feuchtegehaltsbestimmung, METTLER TOLEDO, 2002

Validation of Titration Methods, METTLER TOLEDO, 1997

Guidelines for Result Check, Method Validation and Instrument Certification, METTLER TOLEDO, 1997

45

HB43-S / HS153 / HX204

Numunelerin işlenmesi (∅ 90 mm)

Alüminyum numune kefesi, HA-D90 00013865 80 adet

Profesyonel alüminyum numune kefesi (ekstra sağlam) 11113863 80 adet

Tekstil terazi kefesi, HA-CAGE (büyük hacimli numuneler için altın kafes) 00214695 1 parça

Fiberglas diskler, HA-F1 00214464 100 adet

Yazıcı

RS232 arabirimli HA-P42 yazıcısı 00229265

RS-P25 yazıcı 11124300

Yazıcı kağıdı 00072456 Set başına 5 rulo

Yazıcı kağıdı (kendinden yapışkanlı) 11600388 Set başına 3 rulo

Yazıcı kartuşu, siyah 00065975 2 adet

Kalite yönetimi

Sertifikalı sıcaklık ayarı seti (HX/HS için) 30020851

Sertifikalı sıcaklık ayarı seti (HB43-S/MJ33 için) 00214528

cSmartCal referans madde (sertifikalı, 24'lü set) 30005791

cSmartCal referans madde (sertifikalı, 12'lü set) 30005793

SmartCal referans madde (24'lü set) 30005790

SmartCal referans madde (12'lü set) 30005792

StarterPac cSmartCal (tüm aksesuarlar, protokoller ve 12 test) 30005918

Sertifikalı ayarlama ağırlığı 200 g (HX) 11119532

Sertifikalı ayarlama ağırlığı 100 g (HS) 11119531

Sertifikalı ayarlama ağırlığı 20 g (HB/MJ) 11119529

Aksesuarlar

HX/HS terminali için koruyucu örtü 30003957 1 parça

HB43-S kimyasallarına dayanıklı koruyucu kılıf 11113363 Set başına 2

Terminal için HX/HS standı 30018474 1 parça

HX/HS toz filtresi 30020838 50 adet

HX/HS yazıcı desteği 30066692 1 parça

MT sipariş no. Yorumlar

8. Aksesuarlar

Daha fazla bilgi içinMETTLER TOLEDO TürkiyeLaboratuvar ve Tartım TeknolojileriMettler Toledo TR Ölçüm Aletleri Tic. Satış ve Servis Hizm. A.Ş. Altunizade Mah. Haluk Türksoy Sok. No:6 Z-1 34662 Üsküdar – İstanbulTel: +90-216-400 20 20Faks: +90-216-400 20 29

Teknik değişiklikler yapılabilir© 08/2013 Mettler-Toledo AGİsviçre'de basılmıştır 30087442

www.mt.com/moisture