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Glossario della permeabilità

A

Accuratezza
Grado di concordanza di una misurazione con un livello o valore di riferimento accettato.

Temperatura ambiente
Temperatura circostante; temperatura presente su tutti i lati.

Arrhenius (Svante) (1859-1927)
Nato in Svezia, vinse il Premio Nobel per la chimica nel 1903. È meglio conosciuto per le sue indagini fondamentali sulla dissociazione elettrolitica di composti in acqua e altri solventi, e per la sua equazione di base che afferma l'aumento della velocità di una reazione chimica con aumento della temperatura: in cui, k è la velocità di reazione specifica, T è la temperatura assoluta, n è una costante solitamente indicata come energia di attivazione della reazione e R è la costante della legge dei gas. Diagramma di Arrhenius Un diagramma di dati su un grafico con l'asse x indicando la temperatura Kelvin inversa e l'asse y contrassegnato in formato Log10. Il suo nome deriva dall'equazione della relazione tra reazione chimica e temperatura postulata da Svante Arrhenius. In modo approssimativo, qualsiasi grafico di dati che intende mostrare una relazione Log10 tra la temperatura del test e i dati risultanti da quel test.

Teorema di Arrhenius
Il Teorema di Arrhenius afferma che la velocità di permeabilità, la velocità di trasmissione, la diffusività o la solubilità variano con la temperatura della pellicola secondo le seguenti equazioni: P = P0 exp (-Ep/RT) TR = TR0 exp (-ETR/RT) D = D0 exp (-ED/RT) S = S0 exp (-ES/RT) dove P, TR, D e S sono proprietà misurate, P0, TR0, D0 e S0 sono le rispettive costanti, E è l'energia di attivazione, R è la costante del gas e T è la temperatura assoluta. L'equazione di Arrhenius è stata verificata empiricamente per fornire il comportamento della temperatura delle proprietà di trasferimento di massa entro l'accuratezza sperimentale su intervalli di temperatura abbastanza ampi.

ASTM International
ASTM International è una delle più grandi organizzazioni di sviluppo degli standard volontari nel mondo. Siamo un'organizzazione senza scopo di lucro, che fornisce un forum per lo sviluppo e la pubblicazione di standard internazionali di consenso volontario per materiali, prodotti, sistemi e servizi. Gli standard ASTM sono utilizzati da individui, aziende e altre istituzioni in tutto il mondo.

Standard ASTM
Uno standard è un documento che è stato sviluppato e stabilito attraverso principi di consenso di ASTM e che soddisfa i requisiti delle nostre procedure e normative. Gli standard di pieno consenso sono sviluppati con la partecipazione delle parti interessate con un interesse nel loro sviluppo e utilizzo.

ATM
Abbreviazione di pressione atmosferica standard.


B

Bar
Un'unità di pressione. Un bar è pari a 100.000 Pa (pascal), 750,062 mmHg, 29,53 InHg, 14,504 psi e 0,987 ATM (atmosfere standard). Vedi unità SI.

Pressione barometrica
Pressione dell'atmosfera. Di solito, è espressa in termini di altezza (in millimetri mmHg) di una colonna di mercurio.

Barriera (pellicola barriera)
Oggetto o dispositivo, come una pellicola polimerica, progettato per limitare la libera circolazione e la mescolanza di popolazioni o aree di concentrazioni più alte o più basse.

Matterie plastiche barriera
Materie plastiche che impediscono il passaggio di ossigeno, vapore acqueo e altri vapori e gas.

Baseline Zero
Vedi zero.

Blister
Confezione con più piccoli scomparti per i singoli prodotti. Comune, ma non esclusivo, per le capsule farmaceutiche.

Bypass
Il gas non viene instradato al sensore dalle celle di prova AQUATRAN. Il sensore è in uno stato protetto.


C

Calibrazione
Procedura per regolare uno strumento di misura quantitativo in modo che concordi con un riferimento accettato. Vedere Accuratezza.

Gas di trasporto
Raccoglie il vapore acqueo, che passa attraverso una barriera di prova e lo trasporta (trasfera) al sensore del vapore acqueo AQUATRACE. L'AQUATRAN utilizza l'azoto come gas di trasporto.

Cella
Vedi Cella di prova.

Conformità CFR 21 Parte 11:
Il Code of Federal Regulations si occupa delle linee guida della Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti su registrazioni e firme elettroniche (ERES). (ERES).

Condizionamento
Periodo consentito affinché una pellicola o una confezione si adattino alle condizioni all'interno della cella di prova o della camera ambientale della confezione.

Tempo di condizionamento
Numero di ore, specificato dall'operatore, durante le quali viene condizionato un campione.

Ore di convergenza
Numero di ore, specificato dall'operatore, su cui confrontare le letture della velocità di trasmissione. Le letture della velocità di trasmissione vengono confrontate per determinare se è stato raggiunto l’equilibrio.

Test di convergenza
Metodo con cui il computer determina quando un materiale di prova ha raggiunto l'equilibrio. Le velocità di trasmissione dei materiali di prova vengono esaminate e confrontate su base temporale.

Sensore coulometrico
Cella a combustibile che funziona in conformità con la legge di Faraday. Quando esposto al vapore acqueo, il sensore coulometrico genera una corrente elettrica proporzionale alla quantità di vapore acqueo che entra nel sensore.

Sensore coulometrico Coulox±
Il sensore brevettato di MOCON. Ogni molecola che entra nella cella viene passata al sensore. È un sensore assoluto e non è richiesta alcuna calibrazione.

CO2TR
Tasso (velocità) di trasmissione dell'anidride carbonica. Tipicamente misurato in cc/m2giorno. Ulteriori informazioni sugli analizzatori CO2TR troverete qui.


D

Disattivazione
Rimozione di un modulo dalla rotazione di prova. I moduli vengono disattivati facendo clic su Control-Pause.

Disorb
Rinunciare o liberare da una barriera.

Diffusione
Il processo mediante il quale la materia viene trasportata da una parte all'altra di una pellicola a causa di movimenti molecolari casuali. In una pellicola, ogni molecola si comporta indipendentemente dall'altra. Quando si verificano collisioni, le molecole si muovono verso regioni di concentrazione inferiore e talvolta verso regioni di concentrazione più elevata. Poiché il numero di molecole sul lato del gas di prova di una pellicola è superiore al numero di molecole sul lato del gas di trasporto, il movimento complessivo delle molecole sarà nella direzione del gas di trasporto. La diffusione è solitamente espressa in unità di cm2/sec. La diffusione varia con la temperatura e talvolta con la concentrazione permeante (vedi prima legge di Fick).

Coefficiente di diffusione
Un coefficiente specifico per una barriera data e permeante, che descrive la relazione tra il flusso di massa permeante e la variazione di concentrazione di massa permeante attraverso la barriera. Il coefficiente di diffusione (D) è definito dalla legge di Fick ed è solitamente espresso in unità di cm2/sec. Altre unità sono m2/giorno, cm2/giorno, m2/pollice, in2/sec e in2/min.

Forza motrice:
Le sostanze tendono naturalmente a passare da un potenziale chimico più alto ad uno più basso. Induce la diffusione di una molecola all'interno di un polimero.


E

Equilibrio
Punto in cui la quantità di vapore acqueo, che passa attraverso un materiale di prova si è stabilizzata ad una velocità costante. Il computer riporta il valore di equilibrio come velocità di trasmissione finale del materiale.


F

Comportamento fickiano
Il comportamento fickiano si osserva quando un permeante specifico si diffonde attraverso una pellicola data polimerica secondo le equazioni matematiche governate dalla prima e dalla seconda legge di Fick. Nel caso di un test della velocità di trasmissione isostatica, i valori di equilibrio della velocità di permeabilità, velocità di trasmissione, solubilità e velocità di diffusione di una coppia polimero-permeante che mostra il comportamento della curva fickiana possono essere previsti secondo la soluzione di Pasternak della legge di Fick (vedere la curva della velocità di trasmissione). ATTENZIONE: Molti permeanti organici reagiscono con i materiali polimerici causando un comportamento non fickiano e impediscono la previsione dei valori di equilibrio.

Prima legge di Fick
L'equazione matematica adottata da Fick nel 1855, che correla la diffusione alla conduzione del calore. La teoria matematica della diffusione in una sostanza si basa quindi sull'ipotesi che la velocità di trasferimento di una sostanza diffondente attraverso un'area unitaria di una sezione sia proporzionale al gradiente di concentrazione misurato normale alla sezione, ovvero F = -D ∂C/∂x; Dove F è la velocità di trasferimento per unità di area della sezione, C è la concentrazione della sostanza che diffonde, x la coordinata spaziale misurata perpendicolarmente alla sezione e D è il coefficiente di diffusione.

Seconda legge di Fick
La seconda legge di Fick è l'equazione differenziale fondamentale della diffusione in un medio. Si afferma che: ∂C/∂t = D∂2C/∂x2 dove C è la concentrazione della sostanza che diffonde, x la coordinata spaziale misurata perpendicolarmente alla sezione e D è il coefficiente di diffusione. Ciò presuppone che vi sia un gradiente di concentrazione solo nella direzione x.

Portata
Il tasso volumetrico al quale il gas passa attraverso il modulo.

Flusso
Il tasso di flusso o trasferimento di permeante. Il termine è normalmente utilizzato per indicare la quantità di permeante, che attraversa un'area unitaria di una data superficie in un'unità di tempo.

Maschera in lamina
Riduce l'area esposta di un campione di pellicola (come con una barriera bassa) o supporta un campione fragile nella cella di prova.


G

Portata del gas
Vedere Portata.

Pressione del gas
Libbre per pollice quadrato (psi) dei gas di prova e di trasporto. Utilizzata per regolare l'umidità relativa tramite le manopole del regolatore di pressione montate sul modulo.

Temperatura di transizione vetrosa (Tg)
La temperatura alla quale un materiale amorfo (come vetro o polimero) passa da uno stato fragile come il vetro a uno stato plastico. Molti polimeri come gli acrilici e i loro derivati mostrano il punto di transizione correlato al numero di atomi di carbonio nel gruppo estere. La Tg del vetro dipende dalla sua composizione e dall'entità della ricottura. Esempio: La Tg del PET è di circa 70 °C.

Metodo gravimetrico
Conosciuto anche come il test di duttilità - misura la perdita o l'aumento di peso.


H

Grasso per alto vuoto
Grasso altamente raffinato utilizzato per sigillare un materiale di prova nella cella di prova e per lubrificare le parti del modulo.

Materiale omogeneo
Materiale barriera, che ha le stesse caratteristiche di base attraverso lo spessore della barriera.

Materiale igrofobico
Materiale, che non assorbe facilmente l'acqua.

Materiale igroscopico
Materiale, che assorbe facilmente l'acqua.

Acqua qualità HPLC
Acqua distillata ad alta purezza (a volte chiamata acqua distillata tripla). L'acqua di qualità HPLC impedisce la formazione di calcare, che può ostruire le tubature. Viene utilizzata nell'umidificatore dove è necessaria la sua elevata purezza per risultati di umidità relativa accurati. È l'unica fonte d'acqua consigliata per i serbatoi all'interno di qualsiasi strumento di permeabilità MOCON. HPLC è un acronimo per cromatografia liquida ad alta pressione.


I

Zero individuale
Metodo con il quale si ottengono risultati più accurati per barriere elevate. Il computer invia azoto attraverso entrambe le metà della cella di prova, quindi lo indirizza al sensore per determinare la quantità di vapore acqueo che trasporta. Poiché il gas di trasporto ottiene questo vapore acqueo a causa di perdite sui bordi o altri fattori, il computer sottrae tale quantità dalla velocità di trasmissione ottenuta durante il test. Ciò fornisce una velocità di trasmissione effettiva molto accurata.


I

Metodo di prova isostatico
Una procedura di prova durante la quale una pellicola di prova viene fissata in una cella di permeabilità. Il test divide la cella in due camere. Un gas di prova fluisce continuamente attraverso la camera della cella ad alta concentrazione e un gas di trasporto inerte fluisce attraverso la camera della cella a bassa concentrazione. Il gradiente di pressione parziale del penetrante fornisce una forza motrice per il penetrante che permea attraverso la camera della cella a bassa concentrazione, dove il penetrante può essere diretto verso un rivelatore per la quantificazione. Lo stato stazionario si raggiunge quando la velocità di trasmissione, continuamente monitorata, rimane costante in condizioni costanti di temperatura e pressione di vapore permeante.


J

N/D


K

N/D


L

Tasso di perdita
Quantità di vapore acqueo che entra nel gas di trasporto attraverso perdite dai bordi o da altri fattori. Questo valore viene determinato durante le singole operazioni di azzeramento e successivamente viene sottratto dalla velocità di trasmissione apparente per determinare la velocità di trasmissione effettiva.


M

Micron
Unità di misura dello spessore Un micron è uguale a 3,93 x10-5 pollici (1x10-6 metri).

mil
Unità di misura dello spessore. Un mil è uguale a 1 x 10-3 pollici.

mmHg
Millimetri di mercurio. Un'unità della pressione atmosferica. La pressione atmosferica standard a livello del mare è 760 mmHg. 1 mmHg = 0,0193371 psi.

Modulo
I moduli contengono l'ambiente in cui vengono testate le pellicole e le confezioni.

Mol
Abbreviazione di mole, unità di base del Sistema Internazionale di Unità (Système international d'unités, abbreviato "SI") per la quantità di materia. Una mole è numericamente uguale al peso molecolare; 1 mol = 6,023 x 1023 atomi. Vedere Mole.


N

N2
Abbreviazione chimica per la molecola di azoto. Due atomi di azoto formano una molecola di azoto. Vedere Azoto.

Azoto
Costituente principale nel gas di trasporto dello strumento di permeabilità. Trasporta il gas permeante, che passa attraverso una pellicola o una confezione verso il sensore dello strumento per la quantificazione.

Spurgo con azoto
Processo mediante il quale viene utilizzato l'azoto (gas di trasporto) per espellere il vapore acqueo residuo da una cella, una confezione o un sensore.


O

OTR
Tasso (velocità) di trasmissione dell'ossigeno. Tipicamente misurato in cc/m2giorno. Ulteriori informazioni sugli analizzatori OTR troverete qui.


P

Pascal
L'unità Si per la pressione. Un pascal è uguale a 0,9869233 x 10-5 atmosfere. Vedi unità SI.

Penetrante
Gas, vapore o altra entità fisica, che passa attraverso una barriera; chiamato anche permeante.

Perm
Un'unità di misura per la permeanza. Un perm metrico è uguale a 1 gm/m/giorno • mmHg; un perm nel sistema piede-libbra è uguale a 1 grano/in/giorno • in Hg.

Coefficiente di permeabilità
Prodotto della permeanza e dello spessore di una barriera. Ad esempio, la permeabilità al vapore acqueo viene misurata in unità SI come mol/m2/s • Pa • mm e in unità metriche come gm/(m2-giorno) • mmHg • cm. La permeabilità è una proprietà di un materiale omogeneo.

Permeanza
Rapporto tra la velocità di trasmissione di una barriera e il differenziale di pressione di vapore parziale attraverso la barriera. La permeanza del vapore acqueo è misurata in unità SI come mol/m2 • s • Pa, e in unità metriche come gm/m2 • mmHg (chiamata anche perm metrico).

Permeante
Vedere Permeante

Penetrazione
Per passare attraverso i pori o gli interstizi di; penetrare e passare senza provocare rotture o spostamenti; applicata soprattutto a fluidi o gas, che passano attraverso sostanze o materiali porosi.

Permeazione
La permeabilità è la penetrazione di un permeato (come un liquido, gas o vapore) attraverso un solido. È direttamente correlata al gradiente di concentrazione del permeato, alla permeabilità intrinseca di un materiale e alla diffusività di massa dei materiali. La permeabilità è modellata da equazioni come le leggi di diffusione di Fick

Tasso di permeabilità
Il tasso di trasmissione normalizzato allo spessore. Il tasso di permeabilità è solitamente espresso come (gm o cc) di (gas o vapore) a 1 (cm o mil) per unità di area di materiale (m2 o 100in2) in un’unità di tempo discreta (giorno o sec) e di solito è normalizzato a un'atmosfera (760 mmHg o atm). Se il materiale è omogeneo, la velocità di permeabilità può essere convertita in velocità di trasmissione di qualsiasi spessore. La velocità di trasmissione è inversamente proporzionale allo spessore (TR = P/x).

Accuratezza
Grado di mutuo accordo tra le singole misurazioni. Rispetto ad un metodo di prova, la precisione è il grado di mutuo accordo tra le singole misurazioni effettuate in condizioni simili prescritte.

Pressione
Vedere pressione del gas.

Equazione P = SD
La permeabilità attraverso una pellicola o un foglio polimerico è una misura della velocità di trasferimento allo stato stazionario del permeante, che è normalmente espressa come costante di permeabilità P. La costante di permeabilità è il prodotto di due parametri fondamentali di trasferimento di massa: il coefficiente di diffusione e il coefficiente di solubilità. Il coefficiente di diffusione D è una misura della velocità con cui le molecole penetranti stanno attraversando la barriera, nella direzione di concentrazione inferiore o pressione parziale. Il coefficiente di solubilità S descrive la quantità di molecole trasferitrici trattenute o disciolte nella pellicola in condizioni di equilibrio. Questa equazione è applicabile solo per situazioni in cui D è indipendente dalla concentrazione permeante e S segue la legge di solubilità di Henry.

psi
Abbreviazione di libbre per pollice quadrato (pressione).

psig
Abbreviazione di libbre per pollice quadrato (gauge).


Q

N/D


R

UR
Vedere Umidità relativa.

Umidità relativa (UR)
Rapporto tra la quantità di vapore acqueo nell'aria e la capacità massima dell'aria ad una determinata temperatura e pressione. La velocità di trasmissione di molte plastiche barriera dipende dall'UR alla quale viene testata la velocità di trasmissione.

Ripetibilità
Misura dell'accuratezza di un sistema e del metodo di prova utilizzato. Un sistema altamente ripetibile fornirà risultati molto coerenti. Cioè, se lo stesso test viene eseguito due volte su un materiale di prova, i risultati dovrebbero essere quasi identici.

Risoluzione
Differenza minima distinguibile nella variazione del segnale di uscita di uno strumento.

ReZero
Metodo per ridurre al minimo gli effetti dell'ambiente o altri fattori, che non dovrebbero essere inclusi nei dati di prova. Il valore immesso dall'operatore in, ReZero, dice al computer quando eseguire ReZero per "reimpostare" la linea di base del parametro del test.


S

Sccm
Abbreviazione di centimetri cubi standard al minuto.

Sensibilità
Grado di risposta di uno strumento ad una quantità in entrata definita del fenomeno rilevato. Uno strumento molto sensibile rileverà cambiamenti molto piccoli nell'area misurata.

Durata di conservazione
Periodo di tempo in cui un prodotto può essere conservato e rimanere idoneo all'uso. Le informazioni ottenute durante il test per la velocità di trasmissione del vapore acqueo possono aiutare a determinare la durata di conservazione di un prodotto, con l’utilizzo di una particolare pellicola barriera o confezione.

Test su una singola cella
Test condotti in una cella di un modulo.

Solubilità
La quantità di equilibrio di permeante assorbita in un materiale per unità di volume di materiale. La solubilità viene misurata assumendo la pressione e la temperatura del vapore costanti. Le unità sono generalmente (gm o cc) di permeante per unità di volume (cc) di materiale a una pressione di vapore impostata, ovvero (Gm/cc). Le unità di solubilità possono anche essere normalizzate alla pressione del vapore, cioè (Gm/cc-mmHg). La solubilità varia con la temperatura e le condizioni del permeante.

Coefficiente di solubilità
Quantità di gas o vapore che si dissolverà in una data quantità di barriera.


T

Cella di prova
Ambiente all'interno di un modulo in cui si svolge il test della pellicola. Le celle di prova possono essere modificate per testare una confezione o per ospitare una camera ambientale.

Gas test
Gas che passa attraverso una pellicola da testare. Ad esempio, l'AQUATRAN utilizza il vapore acqueo come gas di prova.

Gradiente di prova
La differenza di pressione di vapore parziale su ciascun lato della pellicola di prova.

Trasmissione
Passaggio di un gas o vapore attraverso una barriera, normalmente per assorbimento del gas nella barriera, diffusione del gas attraverso la barriera e desorbimento del gas sul lato opposto della barriera.

Velocità di trasmissione
Quantità di un gas o vapore, che attraverserà un'unità di barriera in un'unità di tempo per diffusione.


U

N/D


V

Pressione del vapore
La pressione (solitamente espressa in mmHg) caratteristica di un liquido o solido a una data temperatura, in equilibrio con il suo vapore.


W

WVTR
Velocità di trasmissione del vapore acqueo. Tipicamente misurata in g/m2giorno. Ulteriori informazioni sugli Analizzatori WVTR troverete qui.


X

N/D


Y

N/D


Z

Azzeramento
Operazione che fornisce un nuovo "punto zero" (linea di base) per il modulo di permeabilità. L'azzeramento fornisce al computer un punto di riferimento da utilizzare durante la generazione dei dati di trasmissione.