Opsætning af og kontrol af kritiske parametre i ISO 15181

4. Resultater

4.1 Testopstilling og kar
4.2 7 dages Kobberudludning

Resultaterne af de enkelte test beskrives nedenfor. På grund af den korte tid til at udføre testene, samt problemer med at få kemikalier og teknisk udstyr frem i december har det ikke altid været muligt at teste under de optimale forsøgsbetingelser (f.eks. anvendelse af chelex-100 som ionbytter og til oprensning af saltvandet inden anvendelse i testopstillingen).

4.1 Testopstilling og kar

Til indkøring af filter og stabilisering af pH er der påfyldt 25 liter syntetisk havvand (se appendix A) en uge før selve testen er kørt. Derefter er pH justeret til 8.0 3 dage før selve testen, og derefter igen dagen før og på selve dagen før testens begyndelse. Samtidig er varmelegemet justeret til 23 ºC, og min-max termometret anvendes til at overvåge variationen henover weekenden. Resultaterne for pH og temperatur er noteret i tabel 4.1.

Tabel 4.1.
Temperatur og pH målinger i opbevaringskarret under indkøring af filtre og testen.

For at teste selve udludningsopstillingen blev de 6 udludningsbeholdere fyldt med syntetisk havvand, og temperaturen i dem målt for at vurdere temperatur stabiliteten af de enkelte udludningsbeholdere.

Herudover blev en af de malede cylindre (nr. 4 med forventet lav kobberudludning) anvendt til at teste indflydelse af pH, temperatur, iltindhold og rotationshastighed af cylindrene. Alle disse forsøg blev udført med en elektronisk reguleret motor fra Heidolph, da test opstillingen ikke kunne laves færdig inden jul da motorer og plexiglas til at montere dem på først blev leveret d. 22 december. Dette begrænsede samtidigt væsentligt antallet af forsøg der kunne udføres.

Resultaterne af de første 5 tests er, at der ikke ser ud til at være forskel på forsøg 1,2,4 og 5 (samlet middelværdi/spredning er 10%), og kun pH 7.9 og høj temperatur skiller sig ud med næsten 10 µg/l eller 50%højere værdi (se tabel 4.2).

For den næste forsøgs række (test nr. 6-9), efter cylinder 4 har været i opbevaringskarret i 5 dage, skete et uheld under den første kørsel, hvor cylinderen skruede sig løs, så den gik på kanten af tanken. Dette kan være årsagen til det høje udludningsniveau for alle testene. Hvis det ikke er tilfældet, ser det ud til, at høj salinitet/temperatur giver ca. 50% højere resultater end afiltet/lidt sænket pH.

For en test cylinder (cylinder 3, dag 14) blev der udtaget 1 ml prøve 3 gange under udludningen, for at følge udludningen som funktion af tid for rotation i syntetisk havvand. Resultatet ses i figur 4.1

Figur 4.1
Udludning som funtion af tid fra start af rotation af cylinder. Lineær regression giver en R² værdi på 0.98

4.2 7 dages Kobberudludning

De anvendte cylindre og udførslen afveg fra ISO 15181 på følgende punkter:

1. Cylindrene er udført i HDPE (High Density polyethylene) istedet for polycarbonat. Dette har betydning for stabiliteten af cylinderen, da HDPE er mere fleksibelt end polycarbonat. Der er dog ingen krav om at testcylinderen skal være polycarbonat, og HDPE beholderne er inerte og frigiver ikke kobber. Der blev ikke observeret problemer med cylindrene under 7-dages testen.
2. Cylindrene er ikke 65±5 mm i diameter, men 71 mm. Dette kunne der være kompenseret for ved at køre med lavere rotationshastighed, men forskellen i hastighed igennem vandet er ca. 10% højere og tidligere forsøg med rotationshastigheden har ikke påvist særlig stor betydning af denne.
3. Der er ikke påført 100 µm maling på 2 af de 4 testede cylindre malet med malingen med forventet lav kobberudludning (90-109.2 µm, se bilag 2). Det forventes ikke at give problemer i en 14-dages test, da kravet er at der er 50 µm tilbage efter endt test. Da cylindrene forventes testet over alle 6 uger er de ikke udmålt efter testen endnu. Der er dog ingen "huller" i malingen på cylindrene efter 14 dage.
4. Første udludning blev startet direkte fra tør maling, ikke efter 24 timer i opbevaringskarret, af hensyn til at få gennemført forsøget indenfor tidsrammen, samt for at undgå at skulle køre prøver d. 24/12. De efterfølgende tests er kørt som om den første udludning er udført efter 24 timer i udludningskarret, ligesom beregningerne foretages som om dette var tilfældet.
5. Parametrene er ikke helt overholdt i opbevarelseskarret. Specielt er kobberindholdet overskredet efter 14 dage, ligesom pH generelt var tæt på den øvre grænse på 8.1.

Resultater fra udludningen er resumeret i tabel 4.3. Bemærk at pH og salinitet er målt efter udludningen for de individuelle beholdere, og temperaturen er målt med Testo reference termometer som min-max under hele kørslen (1 time).

Tabel 4.3:
Resultater af 7-dages testen. De tre cylindre udgør en triplikat analyse af malingen

Der er målt blindværdi i havvandet, anvendt til testen, og dette ligger i området 0-6 µg/l. Enten bidrager blind cylinderen altså med kobber til test opstillingen, eller også findes en anden kilde – måske det kunstige havvand - som påvirker indholdet. Bemærk dog at blindcylinderen på dag 14 er fundet omkring detektionsgrænsen for analysen. Her blev udtaget prøver for hver 15 minutter i den time testen varer, og derefter kørt videre i yderligere 1 time, hvorefter kobberindholdet var 0. Der er ingen sikker forklaring på, hvorfor blind cylinderen gav niveauer på 12-18 µg/l de første 3 dage.

Niveauet på den 1. dag svarer til indholdet i test 1-5 (undtaget 3, se tabel 4.2). For udludningen på 7. dag findes værdier, der ligger på det halve af testcylinderen i forsøg 6-9, hvilket kunne tyde på at resultaterne af test 6-9 er påvirket af uheldet under 1. eksperiment på 8. dagen.

Omsat til udludningshastigheder findes 7, 11, 12 og 14 µg Cu/cm²/dag med en RSD% for de 3 cylindre på 6-12%. Beregnes en 14-dages kumulativ frigivelse fås 164 µg Cu/cm². Se figur 4.2 og 4.3 for en grafisk gengivelse af udludningsforsøget.

Figur 4.2
Middeludludningshastighed for de enkelte dage, med angivelse af spredningen indenfor de enkelte dage markeret

Figur 4.3
Akkumulerede totale udludning som funktion af dagen.