BS ISO 20480-1-2017 Fine bubble technology — General principles for usage and measurement of fine bubbles Part 1 Terminology

F i n e b u b b l e t e c h n o l o g y G e n e r a l p r i n c i p l e s f o r u s a g e a n d m e a s u r e m e n t o f f i n e b u b b l e s P a r t 1 : T e r m i n o l o g y B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 B S I S t a n d a r d s P u b l i c a t i o nN a t i o n a l f o r e w o r d T h i s B r i t i s h S t a n d a r d i s t h e U K i m p l e m e n t a t i o n o f I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 . T h e U K p a r t i c i p a t i o n i n i t s p r e p a r a t i o n w a s e n t r u s t e d t o T e c h n i c a l C o m m i t t e e L B I / 5 0 , F i n e B u b b l e T e c h n o l o g y ( F B T ) . A l i s t o f o r g a n i z a t i o n s r e p r e s e n t e d o n t h i s c o m m i t t e e c a n b e o b t a i n e d o n r e q u e s t t o i t s s e c r e t a r y . T h i s p u b l i c a t i o n d o e s n o t p u r p o r t t o i n c l u d e a l l t h e n e c e s s a r y p r o v i s i o n s o f a c o n t r a c t . U s e r s a r e r e s p o n s i b l e f o r i t s c o r r e c t a p p l i c a t i o n . T h e B r i t i s h S t a n d a r d s I n s t i t u t i o n 2 0 1 7 P u b l i s h e d b y B S I S t a n d a r d s L i m i t e d 2 0 1 7 I S B N 9 7 8 0 5 8 0 8 9 9 9 8 0 I C S 0 7 . 0 3 0 C o m p l i a n c e w i t h a B r i t i s h S t a n d a r d c a n n o t c o n f e r i m m u n i t y f r o m l e g a l o b l i g a t i o n s . T h i s B r i t i s h S t a n d a r d w a s p u b l i s h e d u n d e r t h e a u t h o r i t y o f t h e S t a n d a r d s P o l i c y a n d S t r a t e g y C o m m i t t e e o n 3 1 J u l y 2 0 1 7 . A m e n d m e n t s / c o r r i g e n d a i s s u e d s i n c e p u b l i c a t i o n D a t e T e x t a f f e c t e d B R I T I S H S T A N D A R D B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 I S O 2 0 1 7 F i n e b u b b l e t e c h n o l o g y G e n e r a l p r i n c i p l e s f o r u s a g e a n d m e a s u r e m e n t o f f i n e b u b b l e s P a r t 1 : T e r m i n o l o g y T e c h n o l o g i e d e s f i n e s b u l l e s P r i n c i p e s g n r a u x p o u r l u t i l i s a t i o n e t l a m e s u r e d e s f i n e s b u l l e s P a r t i e 1 : T e r m i n o l o g i e I N T E R N A T I O N A L S T A N D A R D I S O 2 0 4 8 0 - 1 F i r s t e d i t i o n 2 0 1 7 - 0 6 R e f e r e n c e n u m b e r I S O 2 0 4 8 0 - 1 : 2 0 1 7 ( E ) B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 I S O 2 0 4 8 0 - 1 : 2 0 1 7 ( E ) i i I S O 2 0 1 7 A l l r i g h t s r e s e r v e d C O P Y R I G H T P R O T E C T E D D O C U M E N T I S O 2 0 1 7 , P u b l i s h e d i n S w i t z e r l a n d A l l r i g h t s r e s e r v e d . U n l e s s o t h e r w i s e s p e c i f i e d , n o p a r t o f t h i s p u b l i c a t i o n m a y b e r e p r o d u c e d o r u t i l i z e d o t h e r w i s e i n a n y f o r m o r b y a n y m e a n s , e l e c t r o n i c o r m e c h a n i c a l , i n c l u d i n g p h o t o c o p y i n g , o r p o s t i n g o n t h e i n t e r n e t o r a n i n t r a n e t , w i t h o u t p r i o r w r i t t e n p e r m i s s i o n . P e r m i s s i o n c a n b e r e q u e s t e d f r o m e i t h e r I S O a t t h e a d d r e s s b e l o w o r I S O s m e m b e r b o d y i n t h e c o u n t r y o f t h e r e q u e s t e r . I S O c o p y r i g h t o f f i c e C h . d e B l a n d o n n e t 8 C P 4 0 1 C H - 1 2 1 4 V e r n i e r , G e n e v a , S w i t z e r l a n d T e l . + 4 1 2 2 7 4 9 0 1 1 1 F a x + 4 1 2 2 7 4 9 0 9 4 7 c o p y r i g h t i s o . o r g w w w . i s o . o r g B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 I S O 2 0 4 8 0 - 1 : 2 0 1 7 ( E ) F o r e w o r d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i v I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v 1 S c o p e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 N o r m a t i v e r e f e r e n c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 T e r m s a n d d e f i n i t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 A n n e x A ( i n f o r m a t i v e ) U s e o f t h e t e r m s “ f i n e b u b b l e ” o r “ u l t r a f i n e b u b b l e ” , i n s t e a d o f “ n a n o b u b b l e ” i n I S O / T C 2 8 1 d o c u m e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 B i b l i o g r a p h y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 I S O 2 0 1 7 A l l r i g h t s r e s e r v e d i i i C o n t e n t s P a g e B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 I S O 2 0 4 8 0 - 1 : 2 0 1 7 ( E ) F o r e w o r d I S O ( t h e I n t e r n a t i o n a l O r g a n i z a t i o n f o r S t a n d a r d i z a t i o n ) i s a w o r l d w i d e f e d e r a t i o n o f n a t i o n a l s t a n d a r d s b o d i e s ( I S O m e m b e r b o d i e s ) . T h e w o r k o f p r e p a r i n g I n t e r n a t i o n a l S t a n d a r d s i s n o r m a l l y c a r r i e d o u t t h r o u g h I S O t e c h n i c a l c o m m i t t e e s . E a c h m e m b e r b o d y i n t e r e s t e d i n a s u b j e c t f o r w h i c h a t e c h n i c a l c o m m i t t e e h a s b e e n e s t a b l i s h e d h a s t h e r i g h t t o b e r e p r e s e n t e d o n t h a t c o m m i t t e e . I n t e r n a t i o n a l o r g a n i z a t i o n s , g o v e r n m e n t a l a n d n o n - g o v e r n m e n t a l , i n l i a i s o n w i t h I S O , a l s o t a k e p a r t i n t h e w o r k . I S O c o l l a b o r a t e s c l o s e l y w i t h t h e I n t e r n a t i o n a l E l e c t r o t e c h n i c a l C o m m i s s i o n ( I E C ) o n a l l m a t t e r s o f e l e c t r o t e c h n i c a l s t a n d a r d i z a t i o n . T h e p r o c e d u r e s u s e d t o d e v e l o p t h i s d o c u m e n t a n d t h o s e i n t e n d e d f o r i t s f u r t h e r m a i n t e n a n c e a r e d e s c r i b e d i n t h e I S O / I E C D i r e c t i v e s , P a r t 1 . I n p a r t i c u l a r t h e d i f f e r e n t a p p r o v a l c r i t e r i a n e e d e d f o r t h e d i f f e r e n t t y p e s o f I S O d o c u m e n t s s h o u l d b e n o t e d . T h i s d o c u m e n t w a s d r a f t e d i n a c c o r d a n c e w i t h t h e e d i t o r i a l r u l e s o f t h e I S O / I E C D i r e c t i v e s , P a r t 2 ( s e e w w w . i s o . o r g / d i r e c t i v e s ) . A t t e n t i o n i s d r a w n t o t h e p o s s i b i l i t y t h a t s o m e o f t h e e l e m e n t s o f t h i s d o c u m e n t m a y b e t h e s u b j e c t o f p a t e n t r i g h t s . I S O s h a l l n o t b e h e l d r e s p o n s i b l e f o r i d e n t i f y i n g a n y o r a l l s u c h p a t e n t r i g h t s . D e t a i l s o f a n y p a t e n t r i g h t s i d e n t i f i e d d u r i n g t h e d e v e l o p m e n t o f t h e d o c u m e n t w i l l b e i n t h e I n t r o d u c t i o n a n d / o r o n t h e I S O l i s t o f p a t e n t d e c l a r a t i o n s r e c e i v e d ( s e e w w w . i s o . o r g / p a t e n t s ) . A n y t r a d e n a m e u s e d i n t h i s d o c u m e n t i s i n f o r m a t i o n g i v e n f o r t h e c o n v e n i e n c e o f u s e r s a n d d o e s n o t c o n s t i t u t e a n e n d o r s e m e n t . F o r a n e x p l a n a t i o n o n t h e v o l u n t a r y n a t u r e o f s t a n d a r d s , t h e m e a n i n g o f I S O s p e c i f i c t e r m s a n d e x p r e s s i o n s r e l a t e d t o c o n f o r m i t y a s s e s s m e n t , a s w e l l a s i n f o r m a t i o n a b o u t I S O s a d h e r e n c e t o t h e W o r l d T r a d e O r g a n i z a t i o n ( W T O ) p r i n c i p l e s i n t h e T e c h n i c a l B a r r i e r s t o T r a d e ( T B T ) s e e t h e f o l l o w i n g U R L : w w w . i s o . o r g / i s o / f o r e w o r d . h t m l . T h i s d o c u m e n t w a s p r e p a r e d b y I S O / T C 2 8 1 , F i n e b u b b l e t e c h n o l o g y . A l i s t o f a l l t h e p a r t s i n t h e I S O 2 0 4 8 0 s e r i e s c a n b e f o u n d o n t h e I S O w e b s i t e . i v I S O 2 0 1 7 A l l r i g h t s r e s e r v e d B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 I S O 2 0 4 8 0 - 1 : 2 0 1 7 ( E ) I n t r o d u c t i o n A p p l i c a t i o n s o f f i n e b u b b l e t e c h n o l o g i e s c a n b e f o u n d i n c l e a n i n g , e n v i r o n m e n t a l i m p r o v e m e n t , t h e f o o d a n d d r i n k s e c t o r , a e r a t i o n s y s t e m s , m e d i c i n e , w a t e r a n d w a s t e w a t e r t r e a t m e n t , a s w e l l a s a g r i c u l t u r e a n d a q u a c u l t u r e . D e v e l o p i n g a p p r o p r i a t e t e r m i n o l o g y f o r s u c h d i v e r s e t e c h n o l o g i e s i s t h e r e f o r e c r i t i c a l t o b u s i n e s s t r a d e o r p r o d u c t a c c e p t a n c e b y c o n s u m e r s . F i n e b u b b l e s c a n b e p r e s e n t i n b o t h l i q u i d s a n d s o l i d s . F i n e b u b b l e s c a n c o n t a i n a i r o r a n o t h e r g a s . T h e b u b b l e c a n b e h e l d i n p l a c e b y s u r f a c e t e n s i o n o r b e s u r r o u n d e d w i t h a c o a t i n g , e . g . a l i p i d . F i n e b u b b l e s g e n e r a t e d f o r v a r i o u s a p p l i c a t i o n s c a n v a r y i n s i z e , g a s c o n t e n t o r b u b b l e c o a t i n g . T h e g e n e r a t i o n t e c h n i q u e s u s e d a r e a l s o d i f f e r e n t . I t s h o u l d b e n o t e d t h a t t h e m o t i o n o f b u b b l e s i n a m e d i u m c a n b e d e t e r m i n e d b y b u o y a n c y f o r c e s o r r a n d o m l y a n d t h e r m a l l y a c t i v a t e d p r o c e s s e s l e a d i n g t o B r o w n i a n m o t i o n . F o r t h i s r e a s o n , l a r g e r b u b b l e s c a n d i s p l a y b u o y a n t b e h a v i o u r ( r i s e u p w a r d s ) a n d s m a l l e r b u b b l e s r e m a i n i n t h e l i q u i d m e d i u m d i s p l a y i n g r a n d o m m o t i o n . T h i s d o c u m e n t f o c u s e s o n t h e d e f i n i t i o n s o f s u c h e n t i t i e s . I S O 2 0 1 7 A l l r i g h t s r e s e r v e d v B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 F i n e b u b b l e t e c h n o l o g y G e n e r a l p r i n c i p l e s f o r u s a g e a n d m e a s u r e m e n t o f f i n e b u b b l e s P a r t 1 : T e r m i n o l o g y 1 S c o p e T h i s d o c u m e n t s p e c i f i e s t e r m i n o l o g y a n d d e f i n i t i o n s u s e d i n t h e a r e a o f f i n e b u b b l e t e c h n o l o g y . T e r m i n o l o g y i n t h i s d o c u m e n t c o v e r s g e n e r a l p r i n c i p l e s , m e a s u r e m e n t s , a n d i n d i v i d u a l a p p l i c a t i o n s o f f i n e b u b b l e t e c h n o l o g y . 2 N o r m a t i v e r e f e r e n c e s T h e r e a r e n o n o r m a t i v e r e f e r e n c e s i n t h i s d o c u m e n t . 3 T e r m s a n d d e f i n i t i o n s F o r t h e p u r p o s e s o f t h i s d o c u m e n t , t h e f o l l o w i n g t e r m s a n d d e f i n i t i o n s a p p l y . I S O a n d I E C m a i n t a i n t e r m i n o l o g i c a l d a t a b a s e s f o r u s e i n s t a n d a r d i z a t i o n a t t h e f o l l o w i n g a d d r e s s e s : I S O O n l i n e b r o w s i n g p l a t f o r m : a v a i l a b l e a t h t t p : / / w w w . i s o . o r g / o b p I E C E l e c t r o p e d i a : a v a i l a b l e a t h t t p : / / w w w . e l e c t r o p e d i a . o r g / 3 . 1 b u b b l e g a s i n a m e d i u m e n c l o s e d b y a n i n t e r f a c e 3 . 2 f i n e b u b b l e b u b b l e ( 3 . 1 ) w i t h a v o l u m e e q u i v a l e n t d i a m e t e r ( 3 . 8 ) o f l e s s t h a n 1 0 0 m N o t e 1 t o e n t r y : 1 0 0 m i s a l s o r e p r e s e n t e d a s 1 1 0 4 m . N o t e 2 t o e n t r y : A n n e x A p r o v i d e s f u r t h e r i n f o r m a t i o n o n t h e u s e o f t e r m s “ f i n e b u b b l e ” o r “ u l t r a f i n e b u b b l e ” ( 3 . 3 ) , i n s t e a d o f “ n a n o b u b b l e ” . 3 . 3 u l t r a f i n e b u b b l e f i n e b u b b l e ( 3 . 2 ) w i t h a v o l u m e e q u i v a l e n t d i a m e t e r ( 3 . 8 ) o f l e s s t h a n 1 m N o t e 1 t o e n t r y : M e a s u r e d e x a m p l e s o f u l t r a f i n e b u b b l e s i n w a t e r b y p a r t i c l e c h a r a c t e r i z a t i o n m e t h o d s , i n p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n f i e l d s , m o s t l y r a n g e b e t w e e n 1 0 0 n m a n d 2 0 0 n m . T h e m e a s u r e d r e s u l t s c a n i n c l u d e c o n t a m i n a n t s , a s w e l l a s u l t r a f i n e b u b b l e s . 3 . 4 m i c r o b u b b l e f i n e b u b b l e ( 3 . 2 ) w i t h a v o l u m e e q u i v a l e n t d i a m e t e r ( 3 . 8 ) i n t h e r a n g e f r o m e q u a l o r g r e a t e r t h a n 1 m t o l e s s t h a n 1 0 0 m N o t e 1 t o e n t r y : F i g u r e 1 s h o w s t h e s i z e r a n g e o f b u b b l e s ( 3 . 1 ) , f i n e b u b b l e s , u l t r a f i n e b u b b l e s ( 3 . 3 ) , a n d m i c r o b u b b l e s . I N T E R N A T I O N A L S T A N D A R D I S O 2 0 4 8 0 - 1 : 2 0 1 7 ( E ) I S O 2 0 1 7 A l l r i g h t s r e s e r v e d 1 B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 I S O 2 0 4 8 0 - 1 : 2 0 1 7 ( E ) D i m e n s i o n s i n m K e y 1 b u b b l e 2 f i n e b u b b l e 3 u l t r a f i n e b u b b l e 4 m i c r o b u b b l e F i g u r e 1 S c a l e d i a g r a m s h o w i n g b u b b l e d i a m e t e r s 3 . 5 s o l i d m e d i u m m a t e r i a l i n s o l i d p h a s e i n w h i c h b u b b l e s ( 3 . 1 ) a r e d i s p e r s e d N o t e 1 t o e n t r y : A s o l i d m e d i u m c a n b e a c o n g e a l e d o r c h e m i c a l l y i m m o b i l i z e d ( s o l i d i f i e d ) l i q u i d w h i c h c o n t a i n s b u b b l e s . A s a r e s u l t , b u b b l e s a r e i m m o b i l i z e d o r h a v e a r e s t r i c t e d d e g r e e o f m o b i l i t y . 3 . 6 l i q u i d m e d i u m m a t e r i a l i n l i q u i d p h a s e i n w h i c h t h e b u b b l e s ( 3 . 1 ) a r e d i s p e r s e d 3 . 7 b u b b l e n u m b e r c o n c e n t r a t i o n n u m b e r o f b u b b l e s ( 3 . 1 ) p e r u n i t v o l u m e o f m e d i u m N o t e 1 t o e n t r y : T h e m e d i u m c a n b e s o l i d m e d i u m ( 3 . 5 ) o r l i q u i d m e d i u m ( 3 . 6 ) . 3 . 8 v o l u m e e q u i v a l e n t d i a m e t e r d e q d i a m e t e r o f t h e s p h e r i c a l b u b b l e o f e q u i v a l e n t v o l u m e d V e q b u b b l e 6 = 3 w h e r e V b u b b l e i s t h e v o l u m e o f t h e c o n s i d e r e d b u b b l e 3 . 9 b u b b l e v o l u m e s p h e r i c a l ( o r o t h e r w i s e ) v o l u m e o f a b u b b l e ( 3 . 1 ) N o t e 1 t o e n t r y : I n c a s e o f a b u b b l e c o v e r e d b y i t s b u b b l e s h e l l ( 3 . 1 0 ) , t h e v o l u m e o f t h e b u b b l e s h e l l s h o u l d b e i n c l u d e d . 3 . 1 0 b u b b l e s h e l l o b j e c t o r a c o l l e c t i o n o f o b j e c t s t h a t c o v e r t h e b u b b l e ( 3 . 1 ) s u r f a c e a l m o s t c o m p l e t e l y 2 I S O 2 0 1 7 A l l r i g h t s r e s e r v e d B S I S O 2 0 4 8 0 1 : 2 0 1 7 I S O 2 0 4 8 0 - 1 : 2 0 1 7 ( E ) 3 . 1 1 b u b b l e t e m p e r a t u r e t e m p e r a t u r e a t w h i c h a n i n f i n i t e s i m a l a m o u n t o f v a p o u r i s i n e q u i l i b r i u m w i t h a b u l k l i q u i d f o r a s p e c i f i e d p r e s s u r e S O U R C E : I S O 2 0 7 6 5 2 : 2 0 1 5 , 3 . 2 , m o d i f i e d N o t e 1 t o e n t r y a n d N o t e 2 t o e n t r y h a v e b e e n d e l e t e d . 3 . 1 2 b u b b l e - p o i n t p r e s s u r e p r e s s u r e u n d e r w h i c h g a s b u b b l e s f o r m i n a l i q u i d a t a p a r t i c u l a r o p e r a t