Skip to content

Glossaire de la perméation

A

Arrhenius (Svante) (1859-1927)
Originaire de Suède, il a remporté le prix Nobel de chimie en 1903. Il est surtout connu pour ses recherches fondamentales sur la dissociation électrolytique des composés dans l'eau et d'autres solvants, et pour son équation de base indiquant l'augmentation de la vitesse d'une réaction chimique avec l'élévation de la température : dans laquelle k est la vitesse spécifique de la réaction, T est la température absolue, n est une constante généralement appelée énergie d'activation de la réaction et R est la constante de la loi des gaz. Diagramme d'Arrhenius Un tracé de données sur un graphique dont l'axe des x est marqué par l'inverse de la température Kelvin et l'axe des y est marqué dans un format Log10. Il tire son nom de l'équation de la relation entre la réaction chimique et la température postulée par Svante Arrhenius. En gros, tout tracé de données destiné à montrer une relation Log10 entre la température du test et les données résultantes de ce test.

Arrhenius Theorem
Le théorème d'Arrhenius indique que le taux de perméation, le taux de transmission, la diffusivité ou la solubilité varient en fonction de la température du film selon la ou les équations suivantes : P=P0 exp (-Ep/RT) TR=TR0 exp (-ETR/RT) D=D0 exp (-ED/RT) S=S0 exp (-ES/RT) où P, TR, D et S sont les propriétés mesurées, P0, TR0, D0 et S0 sont les constantes respectives, E est l'énergie d'activation, R est la constante de gaz et T est la température absolue. L'équation d'Arrhenius a été vérifiée empiriquement pour donner le comportement en température des propriétés de transfert de masse avec une précision expérimentale sur des plages de température assez larges.

ASTM International
ASTM International est l'une des plus grandes organisations de développement de normes volontaires au monde. Nous sommes une organisation à but non lucratif qui fournit un forum pour le développement et la publication de normes internationales volontaires consensuelles pour les matériaux, les produits, les systèmes et les services. Les normes ASTM sont utilisées par des particuliers, des entreprises et d'autres institutions dans le monde entier.

ATM
Abréviation de pression atmosphérique standard.

Azote
Principal constituant du gaz vecteur de l'instrument de perméation. Il transporte le gaz perméable qui passe à travers un film ou un emballage dans le capteur de l'instrument pour la quantification.


B

Bar
Une unité de pression. Le bar est égal à 100 000 Pa (pascal), 750,062 mmHg, 29,53 InHg, 14,504 psi et 0,987 ATM (atmosphères standard). Voir unités SI.

Barrière (film barrière)
Objet ou dispositif, tel qu'un film polymère, destiné à restreindre la libre circulation et le brassage de populations ou de zones à forte et faible concentration.

Blister
Emballage avec plusieurs petits compartiments pour les produits individuels. Commun aux gélules pharmaceutiques, mais pas exclusivement.

Bypass
Aucun gaz n'est acheminé vers le capteur depuis les cellules de test AQUATRAN. Le capteur est dans un état protégé.


C

Cellule de test
Environnement au sein d'un module dans lequel se déroulent les tests de film. Les cellules de test peuvent être modifiées pour tester un emballage ou pour accueillir une chambre environnementale.

Cellule
Voir Cellule de test.

Comportement Fickien
Le comportement Fickien est observé lorsqu'un perméat donné se diffuse à travers un film polymère donné selon les équations mathématiques régies par les première et deuxième lois de Fick. Dans le cas d'un test de taux de transmission isostatique, les valeurs d'équilibre du taux de perméation, du taux de transmission, de la solubilité et du taux de diffusion d'une paire polymère-perméant présentant un comportement en courbe de Fickien peuvent être prédites selon la solution de Pasternak de la loi de Fick (voir courbe de taux de transmission). REMARQUE : De nombreux perméants organiques réagissent avec des matériaux polymères, ce qui entraîne un comportement non Fickien et empêche la prédiction de valeurs d'équilibre.

CFR 21 Partie 11 conformité :
Le Code of Federal Regulations traite des directives de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis sur les enregistrements électroniques et les signatures électroniques (ERES). (ERES).

Conditionnement
Période accordée à un film ou à un emballage pour s'acclimater aux conditions de la cellule de test ou de la chambre environnementale de l'emballage.

Capteur coulométrique

Pile à combustible qui fonctionne conformément à la loi de Faraday. Lorsqu'il est exposé à la vapeur d'eau, le capteur coulométrique génère un courant électrique proportionnel à la quantité de vapeur d'eau qui entre dans le capteur.

Capteur coulométrique Coulox±
Capteur breveté de MOCON. Chaque molécule qui entre dans la cellule est transmise au capteur. Il s'agit d'un capteur absolu et aucun étalonnage n'est nécessaire.

CO2TR
Taux de transmission du dioxyde de carbone. Généralement mesuré en cc/m2?jour. Pour en savoir plus sur les Analyseurs CO2TR cliquez ici.

Coefficient de solubilité
Quantité de gaz ou de vapeur qui se dissout dans une quantité donnée d'une barrière.

Coefficient de perméabilité
Produit de la perméance et de l'épaisseur d'une barrière. Par exemple, la perméabilité à la vapeur d'eau est mesurée en unités SI comme mol/m2/s•Pa•mm, et en unités métriques comme gm/(m2jour)•mmHg•cm. La perméabilité est une propriété d'un matériau homogène.

Coefficient de diffusion
Un coefficient spécifique à une barrière et à un perméant donnés qui décrit la relation entre le flux massique du perméant et la variation de la concentration massique du perméant à travers la barrière. Le coefficient de diffusion (D) est défini par la loi de Fick et est généralement exprimé en termes de cm2/sec. Les autres termes sont m2/jour, cm2/jour, m2/in, in2/sec et in2/min.


D

Désactiver
Suppression d'un module de la rotation de test. Les modules sont désactivés en cliquant sur Contrôle-Pause.

Désorber
Abandonner ou libérer d'une barrière.

Débit de gaz
Voir Débit de gaz

Durée de conservation
Durée pendant laquelle un produit peut être stocké et rester utilisable. Les informations obtenues lors de l'analyse du taux de transmission de la vapeur d'eau peuvent aider à déterminer la durée de conservation d'un produit en utilisant un film ou un emballage barrière particulier.

Débit
Le débit volumétrique auquel le gaz circule dans le module.

Diffusion
Processus par lequel la matière est transportée d'une partie d'un film à une autre par des mouvements moléculaires aléatoires. Dans un film, chaque molécule se comporte indépendamment de l'autre. En cas de collision, les molécules se déplacent vers des régions de plus faible concentration et parfois vers des régions de plus forte concentration. Comme le nombre de molécules du côté du gaz de test d'un film est plus élevé que le nombre de molécules du côté du gaz vecteur, le mouvement global des molécules se fera dans la direction du gaz vecteur. La diffusion est généralement exprimée en unités de cm2/sec. La diffusion varie en fonction de la température et parfois de la concentration du perméat (voir la première loi de Fick).


E

Équilibre
Point auquel la quantité de vapeur d'eau passant à travers un matériau de test s'est stabilisée à un rythme régulier. L'ordinateur indique la valeur d'équilibre comme étant le taux de transmission final du matériau.

Étalonnage
Procédure de réglage d'un instrument de mesure quantitative pour qu'il soit conforme à une référence acceptée. Voir Précision.

Eau de qualité HPLC
Eau distillée de haute pureté (parfois appelée eau tri-distillée). L'eau de qualité HPLC empêche la formation de tartre, qui peut obstruer la tuyauterie. Elle est utilisée dans l'humidificateur lorsque sa grande pureté est nécessaire pour obtenir des résultats précis d'humidité relative. Il s’agit de la seule source d'eau recommandée pour les réservoirs de tout instrument de perméation MOCON. HPLC est un acronyme pour chromatographie liquide à haute pression.

Équation P = SD
La perméation à travers un film ou une feuille de polymère est une mesure du taux de transfert en régime permanent du perméant, qui est normalement exprimé comme la constante de perméabilité P. La constante de perméabilité est le produit de deux paramètres fondamentaux de transfert de masse : les coefficients de diffusion et de solubilité. Le coefficient de diffusion D est une mesure de la vitesse à laquelle les molécules pénétrantes traversent la barrière, dans le sens d'une concentration plus faible ou d'une pression partielle. Le coefficient de solubilité S décrit la quantité de molécules de transfert retenues ou dissoutes dans le film dans des conditions d'équilibre. Cette équation n'est applicable que pour les situations où D est indépendant de la concentration du perméat et S suit la loi de solubilité de Henry.


F

Flux
Le taux de débit ou de transfert du perméant. Le terme est normalement utilisé pour désigner la quantité de perméant qui traverse une unité de surface d'une surface donnée dans une unité de temps.

Force motrice :
Les substances ont naturellement tendance à passer d'un potentiel chimique supérieur à un potentiel inférieur. Elle incite une molécule à se diffuser dans un polymère.


G

Gaz vecteur
Capte la vapeur d'eau qui passe à travers une barrière de test et la transporte jusqu'au capteur de vapeur d'eau AQUATRACE. L'AQUATRAN utilise l'azote comme gaz vecteur.

Gaz de test
Gaz qui passe à travers un film test. Par exemple, l'AQUATRAN utilise la vapeur d'eau comme gaz de test.

Gradient de test
La différence de pression de vapeur partielle de chaque côté du film de test.

Graisse à haut vide
Graisse hautement raffinée qui est utilisée pour étanchéiser un matériau de test dans la cellule de test et pour lubrifier des parties du module.


H


Heures de convergence
Nombre d'heures, spécifié par l'opérateur, sur lequel on peut comparer les relevés de taux de transmission. Les relevés de taux de transmission sont comparés pour déterminer si l'équilibre a été atteint.

HR
Voir Humidité relative.

Humidité relative (HR)
Rapport entre la quantité de vapeur d'eau dans l'air et la capacité maximale de l'air à une température et une pression spécifiques. Le taux de transmission de nombreux plastiques barrière dépend de l'humidité relative à laquelle le taux de transmission est testé.


I

Sans objet


J

Sans objet


K

Sans objet


L

Ligne de base zéro
Voir zéro.


M

Micron
Unité de mesure de l'épaisseur Un micron est égal à 3,93 x10-5 pouces (1x10-6 mètre).

mil
Unité de mesure de l'épaisseur. Un mil est égal à 1 x 10-3 pouces.

mmHg
Millimètres de mercure. Une unité de pression atmosphérique. La pression atmosphérique standard au niveau de la mer est de 760 mmHg. 1 mmHg = .0193371 psi.

Module
Les modules contiennent l'environnement dans lequel les films et les emballages sont testés.

Mol
Abréviation de mole, le système international d'unités (Système international d'unités, abrégé “SI”) unité de base pour la quantité de matière. Une mole est numériquement égale à la masse moléculaire ; 1 mole = 6,023 x 1023 atomes. Voir Mole.

Matériau homogène
Matériau barrière qui présente les mêmes caractéristiques de base à travers l'épaisseur de la barrière.

Matériau hygrophobe
Matériau qui n'absorbe pas facilement l'eau.

Matériau hygroscopique
Matériau qui absorbe facilement l'eau.

Méthode de test isostatique
Procédure de test au cours de laquelle un film test est fixé dans une cellule de perméation. Le test divise la cellule en deux chambres. Un gaz de test circule continuellement dans la chambre de la cellule à haute concentration, et un gaz vecteur inerte circule dans la chambre de la cellule à faible concentration. Le gradient de pression partielle du pénétrant fournit une force motrice pour le pénétrant qui passe à travers la chambre cellulaire à faible concentration, où le pénétrant peut être transporté vers un détecteur pour sa quantification. L'état stable est atteint lorsque le taux de transmission, contrôlé en permanence, reste constant dans des conditions de température et de pression de vapeur perméante constantes.

Méthode gravimétrique
Également connu sous le nom d’essai en creuset – mesure de la perte ou du gain de poids.

Mise à zéro
Opération qui fournit un nouveau « point zéro” (ligne de base) pour le module de perméation. La mise à zéro donne à l'ordinateur un point de référence à utiliser lors de la génération des données de transmission.

Masque fleuret
Réduit la surface exposée d'un échantillon de film (comme avec une barrière basse), ou supporte un échantillon fragile dans la cellule de test.

N

N2
Abréviation chimique de la molécule d'azote. Deux atomes d'azote forment une molécule d'azote. Voir Azote.

Norme ASTM
Une norme est un document qui a été élaboré et établi selon les principes de consensus de l'ASTM et qui répond aux exigences de nos procédures et réglementations. Les normes consensuelles complètes sont élaborées avec la participation des parties prenantes intéressées par leur élaboration et leur utilisation.


O

OTR
Taux de transmission de l'oxygène. Généralement mesuré en cc/m2?jour. Pour en savoir plus sur les Analyseurs OTR cliquez ici.


P

Pascal
L'unité Si pour la pression. Un pascal est égal à 0,9869233 x 10-5 atmosphères. Voir unités SI.

Purge d’azote
Processus par lequel l'azote (gaz vecteur) est utilisé pour expulser la vapeur d'eau résiduelle d'une cellule, d'un emballage ou d'un capteur.

Pression du gaz
Livres par pouce carré (psi) des gaz de test et des gaz vecteurs. Utilisé pour réguler l'humidité relative via les boutons de régulation de la pression montés sur le module.

Première loi de Fick
Équation mathématique adoptée par Fick en 1855 qui met en corrélation la diffusion et la conduction de la chaleur. La théorie mathématique de la diffusion dans une substance est donc basée sur l'hypothèse que le taux de transfert d'une substance diffusante à travers une unité de surface d'une section est proportionnel au gradient de concentration mesuré perpendiculairement à la section, c'est-à-dire F=-D ∂C/∂x où F est le taux de transfert par unité de surface de la section, C la concentration de la substance diffusante, x la coordonnée spatiale mesurée perpendiculairement à la section, et D est le coefficient de diffusion.

Pénétrant
Gaz, vapeur ou autre entité physique qui passe à travers une barrière ; également appelé perméant.

Perm
Une unité de mesure de la perméance. Une perméance métrique est égale à 1 gm/m/jour•mmHg ; une perméance dans le système pied-livre est égale à 1 grain/po/jour•in Hg.

Perméance
Rapport entre le taux de transmission d'une barrière et la différence de pression de vapeur partielle à travers la barrière. La perméance à la vapeur d'eau est mesurée en unités SI, comme mol/m2•s•Pa, et en unités métriques, comme gm/m2•mmHg (également appelée perm métrique).

Perméant
Voir Pénétrant.

Pression de vapeur
Pression (généralement exprimée en mmHg) caractéristique d'un liquide ou d'un solide à une température donnée, en équilibre avec sa vapeur.

Perméation
La perméation est la pénétration d'un perméat (tel qu'un liquide, un gaz ou une vapeur) à travers un solide. Elle est directement liée au gradient de concentration du perméat, à la perméabilité intrinsèque d'un matériau et à la diffusivité de masse des matériaux. La perméation est modélisée par des équations telles que les lois de diffusion de Fick

Précision
Degré d'accord mutuel entre les mesures individuelles. Par rapport à une méthode de test, la précision est le degré d'accord mutuel entre les mesures individuelles effectuées dans des conditions similaires prescrites.

Pression
Voir pression du gaz.

psi
Abréviation de livres par pouce carré (pression).

psig
Abréviation de livres par pouce carré (jauge).

Précision
Degré de concordance d'une mesure avec un niveau ou une valeur de référence accepté.

Pression barométrique
Pression de l'atmosphère. Elle est généralement exprimée en termes de hauteur (en millimètres mmHg) d'une colonne de mercure.

Plastiques barrière
Plastiques qui empêchent le passage de l'oxygène, de la vapeur d'eau et d'autres vapeurs et gaz.


Q

Sans objet


R

Reproductibilité
Mesure de la précision d'un système et de la méthode de test utilisée. Un système très reproductible donnera des résultats très cohérents. En d'autres termes, si le même test est effectué deux fois sur un matériau de test, les résultats devraient être très proches.

Résolution
Différence minimale discernable dans la variation du signal de sortie d'un instrument.

Recalibrage à zéro
Méthode permettant de minimiser les effets des facteurs environnementaux ou autres qui ne doivent pas être inclus dans les données de test. La valeur saisie par l'opérateur dans Recalibrage à zéro indique à l'ordinateur quand effectuer Recalibrage à zéro pour « réinitialiser » la ligne de base des paramètres de test.


S

Sccm
Abréviation de centimètres cubes standard par minute.

Se diffuser
Passer à travers les pores ou les interstices de ; pénétrer et traverser sans provoquer de rupture ou de déplacement ; appliqué spécialement aux fluides ou aux gaz qui traversent des substances ou des matériaux poreux.

Seconde loi de Fick
La seconde loi de Fick est l'équation différentielle fondamentale de la diffusion dans un média. Elle stipule que : ∂C/∂t=D∂2C/∂x2 où C est la concentration de substance diffusante, x la coordonnée spatiale mesurée perpendiculairement à la section et D est le coefficient de diffusion. Cela suppose qu'il y a un gradient de concentration uniquement dans la direction x.

Sensibilité
Degré de réponse d'un instrument à une quantité définie du phénomène détecté. Un instrument moyennement sensible détectera de très petits changements dans la zone mesurée.

Solubilité
Quantité équilibrée de perméant absorbée dans un matériau par unité de volume de matériau. La solubilité est mesurée en supposant une pression de vapeur et une température constantes. Les unités sont généralement (gm ou cc) de perméant par unité de volume (cc) de matériau à une pression de vapeur donnée, c'est-à-dire (Gm/cc). Les unités de solubilité peuvent également être normalisées à la pression de vapeur, c'est-à-dire (Gm/cc-mmHg). La solubilité varie en fonction de la température et des conditions de perméabilité.


T

Temps de conditionnement
Nombre d'heures, spécifié par l'opérateur, pendant lesquelles un échantillon est conditionné.

Test sur une seule cellule
Test effectué dans une cellule d'un module.

Température de transition du verre (Tg)
Température à laquelle un matériau amorphe (tel que le verre ou le polymère) passe d'un état de verre fragile à un état plastique. De nombreux polymères tels que les acryliques et leurs dérivés ont ce point de transition qui est lié au nombre d'atomes de carbone dans le groupe ester. La Tg du verre dépend de sa composition et de l'étendue du recuit. Exemple : La Tg du PET est d'environ 70C.

Test de convergence
Méthode par laquelle l'ordinateur détermine quand un matériau de test a atteint l'équilibre. Les taux de transmission des matériaux de test sont examinés et comparés sur une base temporelle.

Taux de fuite

Quantité de vapeur d'eau entrant dans le gaz vecteur par des fuites de bord ou d'autres facteurs. Cette valeur est déterminée lors des opérations individuelles de remise à zéro et est ensuite soustraite du taux de transmission apparent pour déterminer le taux de transmission réel.

Température ambiante
Température environnante ; température englobant tous les côtés.

Taux de perméation
Le taux de transmission normalisé à l'épaisseur. Le taux de perméation est généralement exprimé en (gm ou cc) de (gaz ou vapeur) à 1 (cm ou mil) par unité de surface de matériau (m2 ou 100in2) dans une unité de temps discrète (jour ou seconde) et est généralement normalisé à une atmosphère (760 mmHg ou atm). Si le matériau est homogène, le taux de perméation peut être converti en taux de transmission de n'importe quelle épaisseur. Le taux de transmission est inversement proportionnel à l'épaisseur (TR = P/x).

Transmission
Passage d'un gaz ou d'une vapeur à travers une barrière, normalement par absorption du gaz dans la barrière, diffusion du gaz à travers la barrière, et désorption du gaz du côté opposé de la barrière.

Taux de transmission
Quantité d'un gaz ou d'une vapeur qui traversera une unité d'une barrière dans une unité de temps par diffusion.


U

Sans objet


V

Sans objet


W

WVTR
Taux de transmission de la vapeur d'eau. Généralement mesuré en g/m2?jour. Pour en savoir plus sur les Analyseurs WVTR cliquez ici.


X

Sans objet


Y

Sans objet


Z

Zéro individuel
Méthode permettant d'obtenir des résultats plus précis pour les barrières élevées. L'ordinateur envoie de l'azote à travers les deux moitiés de la cellule de test, puis l'achemine vers le capteur pour déterminer la quantité de vapeur d'eau qu'il transporte. Comme le gaz vecteur a obtenu cette vapeur d'eau en raison de fuites au niveau des bords ou d'autres facteurs, l'ordinateur soustrait cette quantité du taux de transmission obtenu lors du test. Cela permet d'obtenir un taux de transmission réel très précis.