یکی از مهمترین ویژگیهای مایعات، نقطه جوش آنهاست. دانستن این ویژگی کمک میکند تا بتوان کیفیت، خلوص و حتی کاربرد یک ماده را بهتر شناخت. به همین دلیل، استانداردهایی برای اندازهگیری دقیق نقطه جوش تدوین شدهاند. یکی از این استانداردها ASTM D1120 است که توسط انجمن آزمون و مواد آمریکا معرفی شده است. این روش برای تعیین نقطه جوش مایعات غیرنفتی بهکار میرود و در بسیاری از آزمایشگاهها مورد استفاده قرار میگیرد. صنایع مختلفی مانند شیمیایی، دارویی، آب و فاضلاب و بهویژه نفت و پتروشیمی، از نتایج این استاندارد بهره میبرند.
دلیل اهمیت این استاندارد آن است که روشی ساده، مشخص و یکسان برای محاسبه نقطه جوش ارائه میدهد و در نتیجه نتایج بهدستآمده در آزمایشگاههای مختلف قابل مقایسه خواهد بود. آشنایی با این استاندارد، علاوه بر پژوهشگران و کارشناسان، برای دانشجویان رشتههای مرتبط نیز بسیار ارزشمند است.
استاندارد ASTM D1120 چیست؟
این استاندارد برای تعیین دمای جوش یک مایع در شرایط مشخص بهکار میرود. در این روش، مقدار مشخصی از مایع در یک بالن شیشهای حرارت داده میشود و زمانی که جوشش پایدار آغاز شد، دمای ثبتشده بهعنوان نقطه جوش در نظر گرفته میشود. دلیل اهمیت ASTM D1120 آن است که با تعیین دقیق شرایط آزمایش مانند نوع ظرف شیشهای، حجم نمونه، سرعت حرارتدهی و دماسنج استاندارد، امکان دستیابی به نتایج مطمئن و تکرارپذیر را فراهم میکند. این ویژگی باعث میشود که نتایج آزمایشگاهی با کمترین خطا قابل استفاده در صنعت باشند.
کاربرد استاندارد در صنایع مختلف
نقطه جوش یک مشخصه کلیدی در شناسایی و کنترل کیفیت مایعات است. در صنایع شیمیایی از آن برای بررسی خلوص مواد و شناسایی ترکیبات استفاده میشود. در صنعت داروسازی، اندازهگیری نقطه جوش به کنترل کیفیت حلالها و مواد اولیه کمک میکند. در صنایع نفت و پتروشیمی، این استاندارد اهمیت بیشتری دارد.
بسیاری از مایعات و حلالهای مصرفی باید پیش از استفاده بررسی شوند تا کیفیت آنها مطابق با نیاز فرآیند باشد. بهعنوان مثال، در عملیات تقطیر یا جداسازی، دانستن نقطه جوش دقیق مواد ضروری است. به همین دلیل ASTM D1120 یک ابزار کاربردی برای کارشناسان این حوزه به شمار میرود.
تجهیزات مورد نیاز
برای اجرای این آزمون به وسایل ساده اما استاندارد نیاز است:
-
بالن شیشهای مدرج برای نمونه
-
دماسنج استاندارد با دقت بالا
-
منبع حرارتی قابل تنظیم (هیتر یا شعله کنترلشده)
-
پایه و نگهدارنده برای ثابت نگه داشتن تجهیزات
-
وسایل ایمنی مانند دستکش و شیلد محافظ
استفاده از تجهیزات مناسب، علاوه بر دقت نتایج، ایمنی آزمایش را نیز تضمین میکند.
روش انجام آزمون
مقدار مشخصی از مایع در بالن شیشهای ریخته میشود. دماسنج درون نمونه قرار میگیرد و مایع با حرارت ملایم گرم میشود. زمانی که حبابهای پایدار و مداوم در نمونه ظاهر شوند، دمای دماسنج بهعنوان نقطه جوش ثبت میشود. سپس نتایج طبق استاندارد ASTM D1120 گزارش میگردد.
نتیجهگیری
استاندارد ASTM D1120 روشی ساده اما دقیق برای تعیین نقطه جوش مایعات ارائه میدهد. با استفاده از این روش، متخصصان میتوانند کیفیت مواد را بهتر بسنجند و مطمئن شوند که خواص آنها مطابق نیاز صنعت است. در آزمایشگاههای شیمیایی و دارویی، این استاندارد برای کنترل کیفیت و تحقیق و توسعه بهکار میرود. در صنایع نفت و پتروشیمی، اهمیت آن بیشتر است.
چون دانستن نقطه جوش مواد به مهندسان کمک میکند شرایط مناسب برای فرآیندهایی مانند تقطیر و جداسازی را انتخاب کنند. همچنین این اطلاعات در طراحی واحدهای عملیاتی و رعایت نکات ایمنی بسیار ارزشمند است. یکی از مزایای مهم ASTM D1120 این است که نتایج آن در آزمایشگاههای مختلف یکسان خواهد بود. این موضوع باعث میشود دادههای بهدستآمده در سطح جهانی قابل اعتماد و مقایسه باشند.
به همین دلیل، این استاندارد نهتنها برای متخصصان و کارشناسان، بلکه برای دانشجویان و پژوهشگران نیز ابزاری مهم به شمار میرود. در نهایت میتوان گفت که ASTM D1120 پلی میان آزمایشگاه و صنعت است که دقت، ایمنی و کیفیت را در کار با مایعات تضمین میکند.