OECD TG 109 ist die Norm „Density of Liquids and Solids“, d. h. Dichte von Flüssigkeiten und Feststoffen, die im Rahmen von Abschnitt 1 (Physikalisch-chemische Eigenschaften) der OECD-Prüfrichtlinien für die Prüfung von Chemikalien enthalten ist.
Dichte wird als Masse pro Volumeneinheit eines Stoffes definiert und üblicherweise in den Einheiten g/cm³ oder kg/m³ angegeben.
Die relative Dichte (oder spezifisches Gewicht) ist hingegen das Verhältnis der Dichte eines Stoffes zur Dichte eines Referenzstoffes (in der Regel Wasser bei 4 °C) und ist dimensionslos. Die OECD TG 109 umfasst Methoden zur Bestimmung der Dichte sowohl von flüssigen als auch von festen Stoffen.
Das Grundprinzip der Prüfung besteht darin, Masse und Volumen der Prüfprobe bei einer bestimmten Temperatur genau zu messen und daraus die Dichte zu berechnen. Die OECD TG 109 schreibt keine bestimmte Methode vor, sondern lässt die Verwendung geeigneter und validierter Methoden zu. Zu den gängigen Methoden gehören:
Die Pyknometer-Methode (Flüssigkeiten und Feststoffe):
- Ein Glaspyknometer mit festem Volumen wird mit der Probe befüllt und gewogen
- Bei Flüssigkeiten wird die Dichte direkt bestimmt, bei Feststoffen nach dem Verdrängungsprinzip
- Bietet hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit
Hydrostatisches Wiegen (Archimedes-Verfahren):
- Die feste Probe wird an der Luft und in einer Flüssigkeit gewogen
- Volumen und damit die Dichte werden nach dem Prinzip des Auftriebs berechnet
- Geeignet für unregelmäßig geformte Feststoffe
Densimeter-/Areometer-Methode (Flüssigkeiten):
- Die Dichte wird anhand der Eintauchtiefe des in die Flüssigkeit eingetauchten Densimeters abgelesen
- Eine schnelle und praktische Methode; geeignet für Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität
Digitales Dichtemessgerät (oszillierendes U-Röhrchen):
- Die Änderung der Schwingungsfrequenz eines mit der Probe gefüllten Glasröhrchens wird gemessen
- Ermöglicht hochgenaue Messungen bei kleinen Probenvolumina
Weitere Methoden:
- Gas-Pyknometer (für poröse Feststoffe)
- Andere validierte Techniken, die mit geeigneten Referenzsubstanzen kalibriert wurden
Die in der Studie angegebenen grundlegenden Parameter sind:
- Dichte (g/cm³ oder kg/m³)
- Relative Dichte (bezogen auf den Referenzstoff)
- Messtemperatur (°C)
- Angaben zur verwendeten Methode und zum Gerät
- Daten zur Messunsicherheit und Wiederholbarkeit
Warum wird dies durchgeführt?
Die OECD TG 109 wird zu folgenden wissenschaftlichen und regulatorischen Zwecken durchgeführt:
Stoffidentifizierung: Die Dichte ist eine charakteristische physikalisch-chemische Eigenschaft eines Stoffes und dient als Referenzwert bei der Identifizierung
Bewertung von Reinheit und Konsistenz: Abweichungen im Dichtewert können Aufschluss über Verunreinigungen oder Unregelmäßigkeiten in der Herstellung geben
Bestimmung des Aggregatzustands: Die Dichte liefert Informationen über den Aggregatzustand und das Verhalten einer Substanz bei Raumtemperatur
Einstufung und Kennzeichnung: Die Dichte wird insbesondere bei der Einstufung physikalischer Gefahren und in Transportvorschriften für Flüssigkeiten herangezogen
Vorhersage des Umweltverhaltens: Die Dichte liefert Anhaltspunkte für das Sink- bzw. Schwimmverhalten einer Substanz in Wasser sowie für ihre Verteilung in der UmweltEingabe für weitere Tests: Die Dichte beeinflusst Dosierungsberechnungen, die Wahl des Verabreichungswegs und die Konzeption weiterer TestsQualitätskontrolle: Überwachung der Konsistenz von Rohstoffen, Zwischenprodukten und Endprodukten in ProduktionsprozessenWägungsansatz: Beitrag zur ganzheitlichen Bewertung des Stoffes in Verbindung mit anderen physikalisch-chemischen, toxikologischen und umweltbezogenen Daten
Die OECD TG 109 ist für sich genommen keine Toxizitäts- oder Gefahrenbewertung. Sie dient der physikalisch-chemischen Charakterisierung; die Ergebnisse müssen im Zusammenhang mit anderen physikalisch-chemischen Eigenschaften, toxikologischen Daten und der Expositionsbewertung interpretiert werden.
Als Nano-Test führen wir die Dichtebestimmungen im Rahmen der OECD TG 109 mit wissenschaftlicher Sorgfalt unter Nutzung unserer akkreditierten Laborinfrastruktur und unseres Qualitätsmanagementsystems durch. Unser Leistungsumfang umfasst Folgendes:
Auswahl der geeigneten Methode (Pyknometer, hydrostatische Wägung, Densimeter, digitales Dichtemessgerät) entsprechend dem physikalischen Zustand (flüssig/fest) und den Eigenschaften der Prüfsubstanz
Validierung der ausgewählten Methode und deren Verifizierung anhand geeigneter ReferenzsubstanzenBewertung und Berichterstattung der MessunsicherheitDokumentation der methodenspezifischen Einschränkungen und Anwendungsbedingungen
Für Informationen zur Methodenauswahl, zu den Bedingungen für die Probenannahme, zum Prüfplan und zu den Berichtsprozessen im Rahmen Ihrer Dichtebestimmungen gemäß OECD TG 109 können Sie sich gerne an Nano-Test wenden.