BILAG VIII Test- og analysemetoder

BILAG VIII

Test- og analysemetoder

Følgende test- og analysemetoder skal anvendes ved medlemsstaternes kontrol af vaske- og rengøringsmidler på markedet:

1.   Referencemetode (kontroltest)

1.1.   Definition

Denne metode beskriver en laboratoriemodel med aktiveret slam + sekundær sedimentation, der er beregnet til at simulere kommunal spildevandsbehandling. De beskrevne driftsbetingelser er fra de direktiver, der gik forud for denne forordning. I forbindelse med denne testmetode kan der anvendes forbedrede driftsbetingelser på det aktuelle tekniske niveau som omhandlet i EN ISO 11733.

1.2.   Nødvendigt udstyr

Målemetoden er baseret på anvendelse af et renseanlæg med aktiveret slam, der er skematiseret i figur 1 og nærmere beskrevet i figur 2. Udstyret består af en beholder A til opbevaring af det kunstige spildevand, en doseringspumpe B, en beluftningsbeholder C, en sedimentationsbeholder D, en airliftpumpe E til returløb af det aktiverede slam og en beholder F til opsamling af det behandlede spildevand.

Beholderne A og F skal enten være af glas eller af et egnet plastmateriale og rumme mindst fireogtyve liter. Pumpen B skal sikre en konstant tilførsel af kunstigt spildevand til beluftningsbeholderen; under normale anvendelsesforhold skal denne beholder indeholde tre liter blanding. Et sintret glas G, der benyttes til beluftning, er anbragt i beholderen C øverst i dennes nedre kegle. Den luftmængde, der blæses ind af beluftningsanordningen, skal registreres ved hjælp af et flowmeter H.

1.3.   Kunstigt spildevand

Til udførelse af denne test anvendes kunstigt spildevand. Der opløses pr. liter vandværksvand:

Det kunstige spildevand skal fremstilles hver dag.

1.4.   Tilberedning af prøver

Ikke-sammensatte overfladeaktive stoffer kan undersøges uden forbehandling. Prøvernes indhold af overfladeaktive stoffer må bestemmes, for at fremstillingen af det kunstige spildevand (1.3) kan finde sted.

1.5.   Anlæggets virkemåde

Først fylder man beluftningsbeholderen C og sedimentationsbeholderen D med kunstigt spildevand. Sedimentationsbeholderen D skal fastgøres i en sådan højde, at beluftningsbeholderen C indeholder tre liter. Podning foretages ved at tilsætte 3 ml sekundært afløb af en god kvalitet, nylig opsamlet fra et rensningsanlæg, der fortrinsvis behandler husspildevand. Afløbsprøven må opbevares under aerobe betingelser i perioden fra udtagningen til anvendelsen. Derefter sætter man lufttilførselsanordningen G, airliftpumpen E og doseringspumpen B i gang. Det kunstige spildevand må passere gennem beluftningsbeholderen C med en hastighed på en liter pr. time svarende til en gennemsnitlig opholdstid på tre timer.

Beluftningen justeres på en sådan måde, at indholdet i beholderen C konstant holdes opslemmet, og at koncentrationen af opløst ilt er mindst 2 mg/l. Skumdannelse forhindres med passende midler; man må dog ikke anvende skumdæmpningsmidler, der kan hæmme det aktiverede slam, eller som indeholder overfladeaktive stoffer. Airliftpumpen E justeres på en sådan måde, at der opretholdes en kontinuerlig og regelmæssig recirkulation af aktiveret slam fra sedimentationsbeholderen D til beluftningsbeholderen C. Slam, der har samlet sig øverst i beluftningsbeholderen C, på bunden af sedimentationsbeholderen D eller i slangerne, skal igen bringes i cirkulation mindst én gang dagligt ved hjælp af børstning eller en anden egnet fremgangsmåde. Såfremt slammet ikke sætter sig, kan man øge sedimentationsevnen ved at tilsætte 2 ml-portioner af en 5 % ferrichloridopløsning, om nødvendigt flere gange.

Overløbet fra sedimentationsbeholderen D opsamles i beholderen F i løbet af fireogtyve timer; derefter udtages en prøve efter en omhyggelig opblanding. Beholderen F renses herefter omhyggeligt.

1.6.   Kontrol af måleudstyr

Det kunstige spildevands indhold af overfladeaktive stoffer (udtrykt i mg/l) bestemmes umiddelbart før anvendelsen.

Indholdet af overfladeaktive stoffer (udtrykt i mg/l) i overløbet, der er opsamlet i løbet af fireogtyve timer i beholderen F, skal analyseres efter samme metode umiddelbart efter opsamlingen; hvis dette ikke er muligt, må prøverne opbevares, så de ikke nedbrydes, helst ved frysning. Koncentrationen skal måles med en nøjagtighed på 0,1 mg overfladeaktive stoffer pr. 1.

For at kontrollere, at processen forløber tilfredsstillende, måler man mindst to gange om ugen det kemiske iltforbrug (COD) eller koncentrationen af opløst organisk kulstof (DOC) i det gennem glasfiber filtrerede overløb, der er opsamlet i beholderen F, og i det filtrerede kunstige spildevand i beholderen A.

Reduktionen af COD og DOC flader ud, når en nogenlunde regelmæssig nedbrydning af overfladeaktive stoffer opnås, det vil sige ved slutningen af indkøringsfasen angivet i figur 3.

Indholdet af tørstof i det aktiverede slam i beluftningsbeholderen skal bestemmes to gange om ugen (udtrykt i g/l). Hvis dette er mere end 2,5 g/l, må den overskydende mængde aktiveret slam fjernes.

Nedbrydningstesten udføres ved stuetemperatur, der skal være nogenlunde konstant og holdes mellem 19 og 24 °C.

1.7.   Beregning af den biologiske nedbrydelighed

Nedbrydningsgraden af overfladeaktive stoffer udtrykt i procent skal beregnes dagligt på grundlag af indholdet af overfladeaktive stoffer i det kunstige spildevand (udtrykt i mg/l) og i det tilsvarende overløb opsamlet i beholderen F.

De nedbrydningsværdier, man får, skal fremstilles grafisk som vist i figur 3.

Det overfladeaktive stofs biologiske nedbrydelighed skal beregnes som det aritmetiske gennemsnit af de værdier, der er opnået i løbet af de enogtyve dage, som følger efter indkørings- og tilpasningsfasen. Inden for de enogtyve dage skal nedbrydningen have været regelmæssig, og anlægget skal have virket problemfrit. Indkøringsfasen må under ingen omstændigheder overstige seks uger.

De daglige værdier for nedbrydeligheden beregnes med en nøjagtighed på 0,1 %, men det endelige resultat afrundes til nærmeste hele procenttal.

I visse tilfælde kan prøveudtagningshyppigheden reduceres, men til beregning af gennemsnittet skal dog benyttes mindst fjorten resultater, opnået i løbet af de enogtyve dage, der følger efter indkøringsfasen.

2.   Bestemmelse af anioniske overfladeaktive stoffer i forbindelse med bionedbrydelighedstest

2.1.   Princip

Metoden er baseret på det faktum, at det kationiske farvestof methylenblåt (MBAS) danner blå salte med anioniske overfladeaktive stoffer, som kan ekstraheres med chloroform. For at eliminere interferenser gennemføres ekstraktionen først fra en alkalisk opløsning, hvorefter ekstraktet rystes med en sur opløsning af methylenblåt. Absorbansen af den udskilte organiske fase måles fotometrisk ved bølgelængden med maksimal absorption, 650 nm.

2.2.   Reagenser og udstyr

2.2.1.   Bufferopløsning, pH = 10

24 g natriumbicarbonat, NaHCO3 P.A., og 27 g vandfrit natriumcarbonat, Na2CO3 P.A., opløses i deioniseret vand og fortyndes til 1 000 ml.

2.2.2.   Neutral opløsning af methylenblåt

0,35 g methylenblåt P.A. opløses i deioniseret vand og fortyndes til 1 000 ml. Opløsningen tilberedes mindst fireogtyve timer før brug. Absorbansen af den klare chloroformfase, målt i forhold til chloroform, må ikke overstige 0,015 pr. cm lagtykkelse ved 650 nm.

2.2.3.   Sur opløsning af methylenblåt

0,35 g methylenblåt P.A. opløses i 500 ml deioniseret vand og blandes med 6,5 ml H2SO4 (d = 1,84 g/ml). Det fortyndes med deioniseret vand til 1 000 ml. Opløsningen tilberedes mindst fireogtyve timer før brug. Absorbansen af den klare chloroformfase, målt i forhold til chloroform, må ikke overstige 0,015 pr. cm lagtykkelse ved 650 nm.

2.3.   Fremgangsmåde

Analyseprøverne må ikke udtages gennem et skumlag.

Efter grundig rensning med vand skylles det apparatur, der anvendes til analysen, grundigt med saltsyre i methanol (2.2.10) og derefter med deioniseret vand inden brug.

Filtrer tilløb og afløb fra det aktiverede slamanlæg umiddelbart efter prøveudtagning. De første 100 ml af filtraterne bortkastes.

En afmålt prøvemængde, om nødvendigt neutraliseret, anbringes i en 250 ml skilletragt (2.2.11). Prøvemængden bør indeholde mellem 20 og 150 μg MBAS. Med et MBAS-indhold i den lavere ende kan anvendes op til 100 ml af prøven. Anvendes mindre end 100 ml, fortyndes til 100 ml med deioniseret vand. Der tilsættes 10 ml bufferopløsning (2.2.1), 5 ml neutral opløsning af methylenblåt (2.2.2) og 15 ml chloroform eller trichloromethan (2.2.4). Blandingen rystes regelmæssigt og ikke for voldsomt i et minut. Efter faseadskillelse overføres chloroformlaget til en anden skilletragt indeholdende 110 ml deioniseret vand og 5 ml sur opløsning af methylenblåt (2.2.3). Blandingen rystes i et minut. Chloroformlaget hældes gennem et chloroformvædet bomuldsfilter, der i forvejen er renset i alkohol, over i en målekolbe (2.2.12).

De alkaliske og sure opløsninger ekstraheres tre gange, idet der anvendes 10 ml chloroform til den anden og tredje ekstraktion. De kombinerede chloroformekstrakter filtreres gennem samme bomuldsfilter og fortyndes op til mærket i 50 ml-kolben (2.2.12) med den chloroform, der er benyttet til rensning af bomulden. Chloroformopløsningens absorbans måles med et fotometer ved 650 nm i 1-5 cm-kuvetter i forhold til chloroform. Under hele proceduren foretages en blindværdibestemmelse.

2.4.   Kalibreringskurve

Der tilberedes en kalibreringsopløsning fra standardopløsningen af dodecylbenzensulfonsyremethylester (tetrapropylen type molekylevægt 340) efter forsæbning til kaliumsaltet. Indholdet af MBAS beregnes som natriumdodecylbenzensulfonat (molekylevægt 348).

Der afvejes 400-450 mg dodecylbenzensulfonsyremethylester (2.2.5) med en nøjagtighed på 0,1 mg i en rundbundet kolbe og tilsættes 50 ml kaliumhydroxidopløsning i ethanol (2.2.6) og noget granulat til hindring af stødkogning. Tilbageløbssvaleren anbringes, og der koges i en time. Efter afkøling vaskes svaleren og samleleddet af glas med ca. 30 ml ethanol, og dette ethanol tilsættes til kolbens indhold. Opløsningen titreres med svovlsyre med phenolphtalein som indikator, indtil denne bliver farveløs. Opløsningen overføres til en 1 000 ml målekolbe (2.2.14), fortyndes op til mærket med deioniseret vand og blandes.

En del af denne stamopløsning fortyndes derefter yderligere. Der udtages 25 ml, som overføres til en 500 ml målekolbe (2.2.13), fortyndes til mærket med deioniseret vand og blandes.

Denne standardopløsning indeholder:

hvor E er prøvens vægt i mg.

Med henblik på fremstilling af kalibreringskurven udtages 1, 2, 4, 6 og 8 ml-portioner af standardopløsningen og fortyndes til 100 ml med deioniseret vand. Derefter fortsættes som under 2.3, herunder en blindprøvebestemmelse.

2.5.   Beregning af resultater

Indholdet af anioniske overfladeaktive stoffer i prøven som MBAS aflæses af kalibreringskurven (2.4). MBASindholdet i prøven er givet ved:

hvor V = volumen i ml af den anvendte prøve.

Resultaterne udtrykkes som natriumdodecylbenzensulfonat (molekylevægt 348).

2.6.   Angivelse af resultater

Resultaterne udtrykkes som mg MBAS/l med en nøjagtighed på 0,1.

3.   Bestemmelse af nonioniske overfladeaktive stoffer i forbindelse med bionedbrydelighedstest

3.1.   Princip

De overfladeaktive stoffer koncentreres og isoleres ved hjælp af gasstripning. I den anvendte prøve skal mængden af det nonioniske overfladeaktive stof være mellem 250 og 800 μg.

Det afstrippede overfladeaktive stof opløses i ethylacetat.

Efter faseadskillelse og fordampning af opløsningsmidlet, fældes det nonioniske overfladeaktive stof i en vandig opløsning med et modificeret Dragendorff-reagens (KBiI4 + BaCl2 + iseddike).

Bundfaldet frafiltreres og vaskes med iseddike, og det opløses i en ammoniumtartratopløsning. Det bismuth, der er indeholdt i opløsningen, titreres potentiometrisk med en pyrrolidindithiocarbamatopløsning ved pH 4-5 under anvendelse af en poleret platinelektrode og med en kalomel- eller en sølv/sølvchloridelektrode som referenceelektrode. Metoden er anvendelig for nonioniske overfladeaktive stoffer, der indeholder 6-30 alkylenoxidgrupper.

Resultatet af titreringen multipliceres med den empiriske faktor 54 for at omforme resultatet til at udtrykke mængden af referencestoffet: nonylphenol, der er kondenseret med 10 mol ethylenoxid (NP 10).

3.2.   Reagenser og udstyr

Reagenser skal fremstilles med ioniseret vand.

3.3.   Fremgangsmåde

3.3.1.   Koncentrering og fraseparering af det overfladeaktive stof

Den vandige prøve filtreres gennem et groft filtrerpapir. De første 100 ml af filtratet bortkastes.

I stripningsapparatet, der i forvejen er skyllet med ethylacetat, anbringes en afmålt mængde af prøven, således at den indeholder 250-800 μg nonionisk overfladeaktivt stof.

For at opnå bedre separation tilsættes 100 g natriumchlorid og 5 g natriumbicarbonat.

Hvis rumfanget af prøven er mere end 500 ml, tilsættes disse salte i stripningsapparatet i fast form, og de opløses ved gennemblæsning med nitrogen eller luft.

Hvis der er anvendt et mindre rumfang prøve, opløses saltene i 400 ml vand og hældes derefter i stripningsapparatet.

Der tilsættes vand, til overfladen når den øverste stophane.

100 ml ethylacetat hældes forsigtigt oven på den vandige fase.

Vaskeflasken i lufttilledningen (nitrogen eller luft) fyldes to tredjedele op med ethylacetat.

Der sendes en luftstrøm på 30-60 l/t gennem apparatet; det anbefales at anvende et flowmeter. Lufthastigheden må øges gradvist i begyndelsen. Lufthastigheden må justeres på en sådan måde, at de to faser tydeligt forbliver adskilte, således at en blanding af faserne og en opløsning af ethylacetat i vand undgås mest muligt. Luftstrømmen standses efter fem minutter.

Hvis rumfanget af den organiske fase er reduceret med mere end 20 % ved opløsning i vandfasen, må operationen gentages med formindsket lufthastighed.

Den organiske fase hældes fra i en skilletragt. Alt vand fra vandfasen i skilletragten — det må højst dreje sig om nogle få ml — hældes tilbage i stripningsapparatet. Ethylacetatfasen filtreres gennem et tørt, groft filtrerpapir over i et 250 ml bægerglas.

Der hældes yderligere 100 ml ethylacetat i stripningsapparatet, og der sendes igen nitrogen eller luft igennem i fem minutter. Den organiske fase hældes fra i den samme skilletragt, som anvendtes ved den første separation, den vandige fase bortkastes, og den organiske fase filtreres gennem det samme filtrerpapir, som den første portion ethylacetat filtreredes igennem. Både skilletragten og filtrerpapiret skylles med 20 ml ethylacetat.

Ethylacetatekstraktet inddampes til tørhed på et vandbad (stinkskab). En svag luftstrøm blæses hen over overfladen for at accelerere fordampningen.

3.3.2.   Fældning og filtrering

Den tørre remanens fra 3.3.1 opløses i 5 ml methanol, der tilsættes 40 ml vand og 0,5 ml fortyndet HCl (3.2.3), og blandingen omrøres med en magnetomrører.

Til denne blanding sættes 30 ml af fældningsreagenset (3.2.6) fra et måleglas. Bundfaldet fremkommer ved fortsat omrøring. Efter omrøring i ti minutter henstår blandingen i mindst fem minutter.

Blandingen filtreres gennem en Gooch-filtertragt, hvor bunden er dækket af et glasfiberfiltrerpapir. Dernæst vaskes filtrerpapiret under svag sugning med 2 ml iseddike. Derefter vaskes bægerglasset, magnetpinden og filtertragten omhyggeligt med iseddike (ca. 40-50 ml). Det er ikke nødvendigt at overføre bundfaldet kvantitativt fra bægerglassets sider til filtrerpapiret, idet opløsningen af bundfaldet til titreringen føres tilbage til bægerglasset, der anvendtes ved fældningen, og det tilbageblevne bundfald vil da blive opløst.

3.3.3.   Opløsning af bundfaldet

Bundfaldet i filtertragten opløses ved tilsætning af varm (ca. 80 °C) ammoniumtartratopløsning (3.2.8) i tre portioner, hver på 10 ml. Hver portion henstår nogle minutter i filtertragten, før den suges ned i kolben.

Sugekolbens indhold hældes over i bægerglasset, der anvendtes ved fældningen. Bægerglassets sider skylles med yderligere 20 ml tartratopløsning for at opløse den sidste mængde bundfald.

Filtertragten, overdelen og sugekolben vaskes omhyggeligt med 150-200 ml vand, der føres over i bægerglasset, der anvendtes ved fældningen.

3.3.4.   Titrering

Opløsningen omrøres med en magnetomrører (3.2.16), der tilsættes nogle få dråber bromcresolrødt (3.2.5), og der tilsættes fortyndet ammoniakopløsning (3.2.9), indtil farven bliver violet (opløsningen er svagt sur fra rester af eddikesyren, der anvendtes ved skylningen).

Derefter tilsættes 10 ml acetatbuffer (3.2.10), elektroderne dyppes ned i opløsningen, og der titreres med standard »carbatopløsningen« (3.2.11), idet burettespidsen netop er neddyppet i opløsningen.

Titreringshastigheden bør ikke overstige 2 ml/min.

Ækvivalenspunktet er det sted, hvor der er vendetangent til titreringskurven.

Det vil observeres, at krumningen af titreringskurven nogle gange flader ud; dette kan undgås ved omhyggeligt at rense platinelektroden (ved at polere med slibepapir).

3.3.5.   Blindværdibestemmelse

Samtidig udføres en blindværdibestemmelse gennem hele proceduren, idet der anvendes 5 ml methanol og 40 ml vand, svarende til instruktionen i 3.3.2. Blindværdititreringen bør ikke være over 1 ml, idet det modsatte viser, at reagenserne (3.2.3, 3.2.7, 3.2.8, 3.2.9 og 3.2.10) ikke er tilstrækkeligt rene, f.eks. på grund af for stort indhold af tungmetaller, og de må erstattes af nye. Der skal tages hensyn til blindværdien ved beregning af resultaterne.

3.3.6.   Kontrol af faktoren for »carbatopløsningen«

Faktoren for carbatopløsningen bestemmes hver dag inden brugen. For at gøre dette titreres 10 ml kobbersulfatopløsning (3.2.12) med »carbatopløsningen« efter tilsætning af 100 ml vand og 10 ml acetatbuffer (3.2.10). Hvis mængden, der anvendes, er a ml, bliver faktoren f bestemt ved:

og alle resultater af titreringen multipliceres med denne faktor.

3.4.   Beregning af resultater

Eftersom ethvert nonionisk overfladeaktivt stof har sin egen faktor, der afhænger af dets opbygning, især længden af ethylenoxidkæden, henføres beregningerne til et standardstof. Til dette anvendes en nonylphenol med ti ethylenoxidenheder (NP 10), der har en konverteringsfaktor på 0,054.

Ved at anvende denne faktor beregnes mængden af overfladeaktivt stof, der findes i en prøve, udtrykt som mg NP 10-ækvivalenter, som følger:

(b-c) × f × 0,054 = mg nonionisk overfladeaktivt stof, beregnet i form af NP 10

hvor:

3.5.   Angivelse af resultater

Resultaterne angives i mg/l beregnet i form af NP 10 med en nøjagtighed på 0,1.

4.   Forbehandling af de anioniske overfladeaktive stoffer, der skal undersøges

4.1.   Indledende bemærkninger

4.1.1.   Behandling af prøverne

Anioniske overfladeaktive stoffer og sammensatte vaske- og rengøringsmidler behandles forud for bestemmelsen af den biologiske nedbrydelighed ved kontroltesten, som følger:

Formålet med den alkoholiske ekstraktion er at fjerne de uopløselige og uorganiske bestanddele af handelsprodukter, da de under visse omstændigheder kan virke forstyrrende på nedbrydningstesten.

4.1.2.   Ionbytningsproceduren

Isolering og fraseparering af anioniske overfladeaktive stoffer fra sæbe, nonioniske og kationiske overfladeaktive stoffer er nødvendig for at sikre en nøjagtig bestemmelse af den biologiske nedbrydelighed.

Dette opnås ved en ionbytningsteknik, hvor der anvendes et makroporøst ionbyttermateriale og elueringsvæsker egnede til fraktioneringseluering. Man kan således isolere sæbe, anioniske og nonioniske overfladeaktive stoffer ved én proces.

4.1.3.   Analytisk kontrol

Efter homogenisering bestemmes koncentrationen af anioniske overfladeaktive stoffer i vaske- eller rengøringsmidlet i overensstemmelse med analysemetoderne til bestemmelse af MBAS. Sæbeindholdet bestemmes ved en passende analytisk metode.

Disse analyser af produktet er nødvendige for at beregne, hvor store mængder det er nødvendigt at anvende for at fremstille fraktionerne til prøvning af den biologiske nedbrydelighed.

En kvantitativ ekstraktion er ikke nødvendig; man bør imidlertid tilsigte at få mindst 80 % af de anioniske overfladeaktive stoffer ekstraheret. Normalt opnås 90 % eller mere.

4.2.   Princip

Fra en homogen prøve (pulver, pasta eller tørret væske) fremstilles et ethanolekstrakt, der vil indeholde de overfladeaktive stoffer, sæbe og andre alkoholopløselige bestanddele af prøven af vaske- eller rengøringsmidlet.

Ethanolekstraktet inddampes til tørhed, opløses i en isopropanol/vand-blanding, og den opnåede opløsning sendes gennem en kombineret stærkt sur kationbytter/makroporøs anionbytter, der er opvarmet til 50 °C. Denne temperatur er nødvendig for at undgå udfældning af fede syrer i det sure miljø.

De nonioniske overfladeaktive stoffer forbliver i gennemløbet.

Sæbens fedtsyrer adskilles ved eluering med ethanol indeholdende CO2. De anioniske overfladeaktive stoffer fås derefter som ammoniumsalte ved eluering med en vandig isopropanolopløsning af ammoniumbicarbonat. Disse ammoniumsalte anvendes til bionedbrydelighedstesten.

Kationiske overfladeaktive stoffer, der kan forstyrre bionedbrydelighedstesten og de analytiske procedurer, fjernes af kationbytteren, der er placeret oven på anionbytteren.

4.3.   Kemikalier og udstyr

4.4.   Fremstilling af ekstrakt og fraseparering af anioniske overfladeaktive stoffer

4.4.1.   Fremstilling af ekstrakt

Den mængde overfladeaktive stoffer, der er nødvendig til nedbrydningstesten, er ca. 50 g MBAS.

Normalt vil den mængde af produktet, der skal ekstraheres, ikke overstige 1 000 g, men det kan være nødvendigt at ekstrahere yderligere prøvemængder. Af praktiske grunde vil der i de fleste tilfælde være tale om højst 5 000 g ved fremstilling af ekstrakter til nedbrydningstesten.

Erfaringen har vist, at det er en fordel at foretage et antal mindre ekstraktioner frem for én større ekstraktion. De opgivne ionbyttermængder er beregnet på en arbejdskapacitet på 600-700 m mol overfladeaktive stoffer og sæbe.

4.4.2.   Isolering af alkoholopløselige bestanddele

Til 1 250 ml ethanol sættes 250 g af det vaske- eller rengøringsmiddel, der skal analyseres. Blandingen opvarmes til kogning, og der koges med omrøring og tilbagesvaling i en time. Den varme alkoholopløsning hældes over på et i forvejen til 50 °C opvarmet groft sugefilter, mens der suges kraftigt. Kolben og sugefiltret vaskes med ca. 200 ml varm ethanol. Filtratet og vaskevæsken opsamles i en sugekolbe.

I tilfælde af, at det er en pasta eller et flydende produkt, der skal analyseres, sikres det, at der ikke er mere end 50 g anioniske overfladeaktive stoffer og 35 g sæbe i prøven. Denne vejede prøve inddampes til tørhed. Remanensen opløses i 2 000 ml ethanol og behandles som beskrevet ovenfor.

I tilfælde af pulvere med lav rumvægt (< 300 g/l) anbefales det at øge ethanolmængden til forholdet 20:1. Det ethanoliske filtrat inddampes til tørhed, helst ved hjælp af en rotationsfordamper. Denne operation gentages, hvis en større mængde ekstrakt kræves. Remanensen opløses i 5 000 ml isopropanol/vand-blanding.

4.4.3.   Fremstilling af ionbytterkolonner

KATIONBYTTERKOLONNE

600 ml kationbytter (4.3.6.) hældes op i et 3 000 ml bægerglas og dækkes ved tilsætning af 2 000 ml saltsyre (4.3.8). Blandingen henstår i mindst to timer under lejlighedsvis omrøring.

Syren fradekanteres, og ionbyttermaterialet overføres til kolonnen (4.3.12) ved hjælp af deioniseret vand.

Kolonnen bør være forsynet med en prop af glasuld. Kolonnen udvaskes med deioniseret vand med en væskehastighed på 10-30 ml/min., indtil eluatet er chloridfrit.

Vandet fortrænges ved hjælp af 2 000 ml isopropanol/vand-blanding (4.3.3), der tilsættes med en hastighed på 10-30 ml/min. Ionbytterkolonnen er nu klar.

ANIONBYTTERKOLONNE

600 ml anionbytter (4.3.7) hældes op i et 3 000 ml bægerglas og dækkes ved tilsætning af 2 000 ml deioniseret vand.

Ionbytteren henstår til kvældning i mindst to timer.

Ionbyttermaterialet overføres til kolonnen ved hjælp af deioniseret vand. Kolonnen bør være forsynet med en prop af glasuld.

Kolonnen udvaskes med 0,3 M ammoniumbicarbonatopløsning (4.3.5), indtil eluatet er chloridfrit. Dette kræver ca. 5 000 ml opløsning. Der udvaskes igen med 2 000 ml deioniseret vand. Vandet fortrænges ved hjælp af 2 000 ml isopropanol/vand-blanding (4.3.3), der tilsættes med en hastighed på 10-30 ml/min. Ionbytterkolonnen er nu på OH-form og klar til brug.

4.4.4.   Ionbytningsproceduren

Ionbytterkolonnerne forbindes således, at kationbytterkolonnen er anbragt oven på anionbytterkolonnen.

Kolonnerne opvarmes til 50 °C ved hjælp af en termostat.

5 000 ml af opløsningen, der er fremstillet under 4.4.2, opvarmes til 60 °C og sendes gennem ionbytterkolonnerne med en hastighed på 20 ml/min. Kolonnerne udvaskes med 1 000 ml varm isopropanol/vand-blanding (4.3.3).

For at isolere de anioniske overfladeaktive stoffer (MBAS) adskilles KAT-kolonnen fra AAT-kolonnen. Ved anvendelse af 5 000 ml ethanol/CO2-opløsning ved 50 °C (4.3.4) elueres sæbens fedtsyrer ud af KAT-kolonnen. Eluatet bortkastes.

Derefter elueres MBAS ud af AAT-kolonnen med 5 000 ml ammoniumbicarbonatopløsning (4.3.5), og eluatet inddampes til tørhed på et dampbad eller i en rotationsfordamper.

Remanensen indeholder MBAS (som ammoniumsalt) og muligvis ikke-overfladeaktive anioner, som ikke har nogen skadelig indvirkning på bionedbrydelighedstesten. Der tilsættes deioniseret vand, indtil et defineret rumfang er opnået, og MBAS-indholdet bestemmes i en prøve. Opløsningen anvendes som en standardopløsning af anioniske overfladeaktive stoffer til bionedbrydelighedstesten. Opløsningen skal opbevares ved en temperatur på under 5 °C.

4.4.5.   Regenerering af ionbyttermaterialet

Kationbytteren bortkastes efter brug.

Anionbyttermaterialet kan regenereres ved at sende yderligere ammoniumbicarbonatopløsning (4.3.5) gennem kolonnen med en væskehastighed på ca. 10 ml/min., indtil eluatet er frit for anioniske overfladeaktive stoffer (methylenblåt test).

For at vaske sendes derefter 2 000 ml isopropanol/vand-blanding (4.3.3) gennem anionbytteren. Anionbytteren er herefter igen klar til brug.

5.   Forbehandling af de nonioniske overfladeaktive stoffer, der skal undersøges

5.1.   Indledende bemærkninger

5.1.1.   Behandling af prøverne

Nonioniske overfladeaktive stoffer og sammensatte vaske- og rengøringsmidler behandles forud for bestemmelsen af den biologiske nedbrydelighed ved kontroltesten, som følger:

Formålet med den alkoholiske ekstraktion er at fjerne de uopløselige og uorganiske bestanddele af handelsprodukter, da de under visse omstændigheder kan virke forstyrrende på nedbrydningstesten.

5.1.2.   Ionbytningsproceduren

Isolering og fraseparering af nonioniske overfladeaktive stoffer fra sæbe, anioniske og kationiske overfladeaktive stoffer er nødvendig for at sikre en nøjagtig bestemmelse af den biologiske nedbrydelighed.

Dette opnås ved en ionbytningsteknik, hvor der anvendes et makroporøst ionbyttermateriale og elueringsvæsker egnede til fraktioneringseluering. Man kan således isolere sæbe, anioniske og nonioniske overfladeaktive stoffer ved én proces.

5.1.3.   Analytisk kontrol

Efter homogenisering bestemmes koncentrationen af anioniske og nonioniske overfladeaktive stoffer i vaske- eller rengøringsmidlet i overensstemmelse med analysemetoderne til bestemmelse af MBAS og BiAS. Sæbeindholdet bestemmes ved en passende analytisk metode.

Denne analyse af produktet er nødvendig for at beregne, hvor store mængder det er nødvendigt at anvende for at fremstille fraktionerne til prøvning af den biologiske nedbrydelighed.

En kvantitativ ekstraktion er ikke nødvendig; man bør imidlertid tilsigte at få mindst 80 % af de nonioniske overfladeaktive stoffer ekstraheret. Normalt opnås 90 % eller mere.

5.2.   Princip

Fra en homogen prøve (pulver, pasta eller tørret væske) fremstilles et ethanolekstrakt, der vil indeholde de overfladeaktive stoffer, sæbe og andre alkoholopløselige bestanddele af prøven af vaske- eller rengøringsmidlet.

Ethanolekstraktet inddampes til tørhed, opløses i en isopropanol/vand-blanding, og den opnåede opløsning sendes gennem en kombineret stærkt sur kationbytter/makroporøs anionbytter, der er opvarmet til 50 °C. Denne temperatur er nødvendig for at undgå udfældning af fede syrer i det sure miljø. De nonioniske overfladeaktive stoffer fås fra eluatet efter inddampning.

Kationiske overfladeaktive stoffer, der kan forstyrre nedbrydningstesten og de analytiske procedurer, fjernes af kationbytteren, der er placeret oven på anionbytteren.

5.3.   Kemikalier og udstyr

5.4.   Fremstilling af ekstrakt og fraseparering af nonioniske overfladeaktive stoffer

5.4.1.   Fremstilling af ekstrakt

Den mængde overfladeaktive stoffer, der er nødvendig til nedbrydningstesten, er ca. 25 g BiAS.

Ved fremstilling af ekstrakter til nedbrydningstesten bør mængden af produktet, der tages i anvendelse, begrænses til højst 2 000 g. Det kan derfor være nødvendigt at gentage operationen flere gange for at opnå en mængde, der er tilstrækkelig til nedbrydningstesten.

Erfaringen har vist, at det er en fordel at foretage et antal mindre ekstraktioner frem for én større ekstraktion.

5.4.2.   Isolering af alkoholopløselige bestanddele

Til 1 250 ml ethanol sættes 250 g af det vaske- eller rengøringsmiddel, der skal analyseres. Blandingen opvarmes til kogning, og der koges med omrøring og tilbagesvaling i en time. Den varme alkoholopløsning hældes over på et i forvejen til 50 °C opvarmet groft sugefilter, mens der suges kraftigt. Kolben og sugefiltret vaskes med ca. 200 ml varm ethanol. Filtratet og vaskevæsken opsamles i en sugekolbe.

I tilfælde af, at det er en pasta eller et flydende produkt, der skal analyseres, sikres det, at der ikke er mere end 25 g anioniske overfladeaktive stoffer og 35 g sæbe i prøven. Denne vejede prøve inddampes til tørhed. Remanensen opløses i 500 ml ethanol og behandles som beskrevet ovenfor. I tilfælde af pulvere med lav rumvægt (< 300 g/l) anbefales det at øge ethanolmængden til forholdet 20:1.

Det ethanoliske filtrat inddampes til tørhed, helst ved hjælp af en rotationsfordamper. Denne operation gentages, hvis en større mængde ekstrakt kræves. Remanensen opløses i 5 000 ml isopropanol/vand-blanding.

5.4.3.   Fremstilling af ionbytterkolonner

KATIONBYTTERKOLONNE

600 ml kationbytter (5.3.5.) hældes op i et 3 000 ml bægerglas og dækkes ved tilsætning af 2 000 ml saltsyre (5.3.7). Blandingen henstår i mindst to timer under lejlighedsvis omrøring.

Syren fradekanteres, og ionbyttermaterialet overføres til kolonnen (5.3.11) ved hjælp af deioniseret vand. Kolonnen bør være forsynet med en prop af glasuld. Kolonnen udvaskes med deioniseret vand med en væskehastighed på 10-30 ml/min., indtil eluatet er chloridfrit.

Vandet fortrænges ved hjælp af 2 000 ml isopropanol/vand-blanding (5.3.3), der tilsættes med en hastighed på 10-30 ml/min. Ionbytterkolonnen er nu klar.

ANIONBYTTERKOLONNE

600 ml anionbytter (5.3.6) hældes op i et bægerglas og dækkes ved tilsætning af 2 000 ml deioniseret vand. Ionbytteren henstår til kvældning i mindst to timer. Ionbyttermaterialet overføres til kolonnen ved hjælp af deioniseret vand. Kolonnen bør være forsynet med en prop af glasuld.

Kolonnen udvaskes med 0,3 M ammoniumbicarbonatopløsning (5.3.4), indtil eluatet er chloridfrit. Dette kræver ca. 5 000 ml opløsning. Der udvaskes igen med 2 000 ml deioniseret vand.

Vandet fortrænges ved hjælp af 2 000 ml isopropanol/vand-blanding (5.3.3), der tilsættes med en hastighed på 10-30 ml/min. Ionbytterkolonnen er nu på OH-form og klar til brug.

5.4.4.   Ionbytningsproceduren

Ionbytterkolonnerne forbindes således, at kationbytterkolonnen er anbragt oven på anionbytterkolonnen. Kolonnerne opvarmes til 50 °C ved hjælp af en termostat. 5 000 ml af opløsningen, der er fremstillet under 5.4.2, opvarmes til 60 °C og sendes gennem ionbytterkolonnerne med en hastighed på 20 ml/min. Kolonnerne udvaskes med 1 000 ml varm isopropanol/vand-blanding (5.3.3).

For at isolere de nonioniske overfladeaktive stoffer opsamles eluatet og vaskevæsken, som inddampes til tørhed, helst ved hjælp af en rotationsfordamper. Remanensen indeholder det ønskede BiAS. Der tilsættes deioniseret vand, indtil et defineret rumfang er opnået, og BiAS-indholdet bestemmes i en prøve. Opløsningen anvendes som en standardopløsning af nonioniske overfladeaktive stoffer til nedbrydningstesten. Opløsningen skal opbevares ved en temperatur på under 5 °C.

5.4.5.   Regenerering af ionbyttermaterialet

Kationbytteren bortkastes efter brug.

Anionbyttermaterialet kan regenereres ved at sende 5 000 -6 000 ml ammoniumbicarbonatopløsning (5.3.4) gennem kolonnen med en væskehastighed på ca. 10 ml/min., indtil eluatet er frit for anioniske overfladeaktive stoffer (methylenblåt test). For at vaske sendes derefter 2 000 ml isopropanol/vand-blanding (5.3.3) gennem anionbytteren. Anionbytteren er herefter igen klar til brug.

Figur 1 Renseanlæg med aktiveret slam: grov skitse

Figur 2 Renseanlæg med aktiveret slam: detaljeret skitse (alle mål er i mm)

Figur 3 Beregning af den biologiske nedbrydelighed — Kontroltest

Figur 4 Ionbytterkolonne med varmekappe (alle mål er i mm)

Figur 5 Gasstrippingsapparat (alle mål er i mm)

( 1 ) EUT C 95 af 23.4.2003, s. 24.

( 2 ) Europa-Parlamentets udtalelse af 10.4.2003 (endnu ikke offentliggjort i EUT), Rådets fælles holdning af 4.11.2003 (EUT C 305 E af 16.12.2003, s.11) og Europa-Parlamentets holdning af 14.1.2004 (endnu ikke offentliggjort i EUT). Rådets afgørelse af 11.3.2004.

( 3 ) EFT L 347 af 17.12.1973, s. 51. Senest ændret ved forordning (EF) nr. 807/2003 (EUT L 122 af 16.5.2003 s. 36).

( 4 ) EFT L 347 af 17.12.1973, s. 53. Ændret ved direktiv 82/243/EØF (EFT L 109 af 22.4.1982, s. 18).

( 5 ) EFT L 109 af 22.4.1982, s. 1.

( 6 ) EFT L 109 af 22.4.1982, s. 18.

( 7 ) EFT L 80 af 25.3.1986, s. 51.

( 8 ) EFT L 291 af 10.10.1989, s. 55.

( 9 ) EFT L 215 af 1.8.1998, s. 73.

( 10 ) EFT L 200 af 30.7.1999, s. 1. Senest ændret ved forordning (EF) nr. 1882/2003 (EUT L 284 af 31.10.2003, s. 1).

( 11 ) EFT L 84 af 5.4.1993, s. 1. Ændret ved forordning (EF) nr. 1882/2003.

( 12 ) Direktiverne 73/404/EØF og 86/94/EØF.

( 13 ) Direktiverne 73/405/EØF og 82/243/EØF.

( 14 ) Direktiv 82/242/EØF.

( 15 ) EFT L 184 af 17.7.1999, s. 23.

( 16 ) EFT L 262 af 27.9.1976, s. 201. Senest ændret ved Kommissionens direktiv 2004/21/EF (EUT L 57 af 25.2.2004, s. 4).

( 17 ) EFT L 196 af 16.8.1967, s. 1. Senest ændret ved forordning (EF) nr. 807/2003.

( 18 ) EFT L 227 af 8.9.1993, s. 9.

( 19 ) EFT L 161 af 29.6.1994, s. 3.

( 20 ) EFT L 123 af 24.4.1998, s. 1. Ændret ved forordning (EF) nr. 1882/2003.

( 21 ) EUT L 50 af 20.2.2004, s. 44.

( 22 ) EUT L 50 af 20.2.2004, s. 28.

( 23 ) EFT L 358 af 18.12.1986, s. 1. Ændret ved Europa-Parlamentets og Rådets direktiv 2003/65/EF (EUT L 230 af 16.9.2003, s. 32).

( 24 ) EFT L 353, 31.12.2008, s. 1.

( 25 ) EFT L 204 af 21.7.1998, s. 37.

( 26 ) Disse test anses for at være de mest egnede til overfladeaktive stoffer.

( 27 ) DOC-metoderne kan give resultater med hensyn til fjernelse, men ikke om fuldstændig bionedbrydning. Manometrisk respirometri og MITI-metoden og den tofasede BOD-metode vil i nogle tilfælde være uegnet, da den høje startkoncentration kan virke inhiberende.

( 28 ) Den europæiske fortegnelse over markedsførte kemiske stoffer.

( 29 ) Den europæiske liste over anmeldte kemiske stoffer.

( 30 ) EFT C 146 A af 15.6.1990, s. 1.

( 31 ) Kontoret for De Europæiske Fællesskabers Officielle Publikationer, 2006, ISSN 1018-5593 EUR 22543 EN.

( 32 ) EUT L 396 af 30.12.2006, s. 1. Berigtiget i EUT L 136 af 29.5.2007, s. 3.

( 33 ) Kontoret for De Europæiske Fællesskabers Officielle Publikationer, 2007, ISSN 1018-5593 EUR 20853 EN/3.

( 34 ) EFT L 262 af 27.9.1976, s. 169. Senest ændret ved Kommissionens direktiv 2005/80/EF (EUT L 303 22.11.2005, s. 32).

( 35 ) EUT L 66 af 11.3.2003, s. 26.

( 36 ) EFT L 187 af 20.7.1999, s. 52. Beslutning som ændret ved afgørelse 2011/264/EU (EUT L 111 af 30.4.2011, s. 34).

( 37 ) International Union of Pure and Applied Chemistry (Den Internationale Union for Ren og Anvendt Kemi).

( 38 ) International Nomenclature Cosmetic Ingredient.