發(fā)布《紡織品 水萃取液pH值的測定》

　　1、前言

　　國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》主要參考ISO3071：2005《紡織品水萃取液pH值的測定》，進(jìn)行了重大的技術(shù)內(nèi)容調(diào)整，與GB/T7573-2002相比，主要修改內(nèi)容如下：(1)增加KCl(0.1mol/L)萃取介質(zhì);(2)蒸餾水或去離子水的pH值范圍改為5.0～7.5;(3)增加一種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液;(4)改變部分實驗器具的精度要求;(5)振蕩萃取時間由1h改為2h±5min;(6)要求平行誤差不得超過0.2;(7)取消了樣品的調(diào)濕要求。

　　本文主要針對(1)、(2)、(5)、(7)修改部分進(jìn)行實驗分析，探求更加科學(xué)、合理的技術(shù)條件。

　　2、實驗部分

　　本實驗部分依據(jù)GB/T7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》實施方案，并針對新標(biāo)準(zhǔn)中調(diào)整的技術(shù)部分，著重探討0.1mol/L KCl萃取介質(zhì)、萃取時間、實驗用水、試驗時間，樣品調(diào)濕等因素對水萃取液pH值的測定的影響，從而尋求適用于現(xiàn)代紡織實驗室檢測分析的最佳途徑。除對比實驗部分的技術(shù)條件外，本實驗其他技術(shù)條件一律按照GB/T7573-2009進(jìn)行，不單獨特別說明。

　　2.1萃取介質(zhì)、萃取時間的影響

　　2.1.1 三級水(5.0～7.5)[1]萃取介質(zhì)

　　原理：水是極弱的電解質(zhì)，其電離方程式可表示為：H2O H++OH-

　　紡織品水萃取液萃取出的離子極為有限,離子強(qiáng)度小,溶液的電導(dǎo)率低,配制紡織品水萃取液的實驗室三級水的電導(dǎo)率一般在2～5μS/cm,水萃取液的電阻很高,與測量回路的其他電阻相比已不可忽略,同時由于液接電勢的不穩(wěn)定引起pH變化等,導(dǎo)致示值漂移幅度大,因而不易得到重現(xiàn)的結(jié)果。

　　2.1.2 KCl(0.1mol/L)萃取介質(zhì)

　　原理：KCl溶液是典型的中性溶液,為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,在水中完全電離，K+和Cl-不會改變水中H+的濃度，即H2O H++OH-電離平衡不會受到破壞，因而KCl溶液不會干擾試液本身的pH值，可以作為離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑，增加離子強(qiáng)度,提高電導(dǎo)率，從而提升pH值測定示值的穩(wěn)定性[2]。

　　2.1.3 實驗結(jié)果及分析

　　表一：

　　萃取介質(zhì)

　　時間 pH值KCl(0.1mol/l)水

　　5.75.5

　　1h7.257.236.276.257.287.326.176.26

　　7.26.37.36.2

　　2h7.227.246.306.307.367.426.376.25

　　7.26.37.46.3

　　實驗發(fā)現(xiàn)，用0.1mol/l KCl做萃取介質(zhì)，與水做萃取介質(zhì)，所測萃取液的pH值無明顯差異。經(jīng)過多次試驗發(fā)現(xiàn)，用玻璃電極測試KCl萃取液pH值時，數(shù)值穩(wěn)定很快，且數(shù)據(jù)無明顯漂移;而水做萃取介質(zhì)時，玻璃電極的響應(yīng)時間較長，數(shù)值穩(wěn)定較慢，且穩(wěn)定性不好，數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性不好。

　　用0.1mol/l KCl作為萃取介質(zhì)，萃取時間分別為1h和2h時，pH值結(jié)果無明顯差異，經(jīng)過大量實驗證明，可以采用100ml 0.1mol/l KCl為萃取介質(zhì)萃取1h±5min，可以得到滿意的實驗數(shù)據(jù)，同時提高工作效率。

　　2.2 三級水pH值的影響

　　新標(biāo)準(zhǔn)GB/T7573-2009引用了GB/T 6682-2008《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》，并將實驗用蒸餾水或去離子水的pH值范圍改為5.0～7.5，相對于GB/T7573-2002中規(guī)定的實驗用水，其選擇范圍擴(kuò)大。本實驗選擇pH為5.5和7.5的三級水為萃取介質(zhì)，分別標(biāo)注為A，B，實施萃取液pH的測定，以分析不同pH區(qū)間的三級水對測試結(jié)果的影響。實驗其他技術(shù)條件按照GB/T7573-2009《紡織品水萃取液pH值的測定》進(jìn)行。

　　2.2.1 試驗結(jié)果

　　表二：

　　萃取液編號AB

　　樣品編號1#2#1#2#

　　萃取液pH6.236.288.638.616.456.408.768.68

　　pH平均值6.38.66.48.7

　　實驗發(fā)現(xiàn)，1#、2#樣品經(jīng)不同區(qū)間范圍的三級水萃取，萃取液pH值差異不大，均小于0.2單位pH。經(jīng)過大量的試驗證明，三級水的pH值對樣品萃取液的pH值影響在誤差范圍之內(nèi)，可以忽略。

　　2.3 實驗時間的影響

　　在實驗中我們發(fā)現(xiàn)，玻璃電極浸沒在萃取液中的時間，影響著讀數(shù)的穩(wěn)定性。要得到比較準(zhǔn)確可靠的讀數(shù)，玻璃電極的確需要在萃取液中浸沒一段時間，以使電極得到響應(yīng)，但是浸沒時間過長，反而會使得測試數(shù)據(jù)漂移，從而造成讀數(shù)不穩(wěn)定，實驗發(fā)現(xiàn)，對于堿性萃取液,暴露在空氣中10?min,就可導(dǎo)致pH值結(jié)果降低0.1以上，超過三十分鐘，就可導(dǎo)致pH值結(jié)果降低0.2以上;對于酸性偏中性萃取液，在空氣中30?min,就可導(dǎo)致pH值結(jié)果提高0.2以上。這是因為在一個敞開的實驗室環(huán)境條件下，空氣中的二氧化碳以及其他可能的酸性(或堿性)氣體會溶解在萃取液中，影響溶液中H+的濃度，進(jìn)而破壞離子交換平衡，干擾實驗。目前國內(nèi)實驗室基本采用開放式環(huán)境對萃取液進(jìn)行pH測試，所以我們盡可能迅速的完成實驗操作，以減小實驗誤差。

　　2.4 樣品調(diào)濕的影響{page_break}

　　GB/T7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》取消了試驗樣品調(diào)濕處理的規(guī)定。對于同一個樣品，通過兩個實驗室間調(diào)濕與非調(diào)濕處理后進(jìn)行實驗發(fā)現(xiàn)，萃取液的pH值重現(xiàn)出較大的無規(guī)律性的差異，由此可見，試驗樣品的調(diào)濕處理會影響到其萃取液的pH值，新標(biāo)準(zhǔn)中取消這一規(guī)定無疑是更加規(guī)范的舉措。

　　2.5 其他影響因素

　　實驗樣品的制備，萃取液振蕩的頻率、振幅，電極的選擇、保養(yǎng)，實驗人員主觀判斷,實驗室環(huán)境等因素都會影響到萃取液pH的測定準(zhǔn)確度。實驗室工作人員需在日常工作中多加注意，頻率選擇應(yīng)為往復(fù)式60次/min,旋轉(zhuǎn)式30周/min,振幅為2cm。電極的有效期一般為1年,長期使用的電極會出現(xiàn)響應(yīng)慢、數(shù)據(jù)漂移等特點,應(yīng)及時更換新電極。

　　3 結(jié)論

　　通過實驗發(fā)現(xiàn)，影響pH的測試的準(zhǔn)確度的因素有很多。從GB/T7573-2009《紡織品水萃取液pH值的測定》與GB/T7573-2002《紡織品 水萃取液pH值的測定》兩個標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容對比出發(fā)，我們設(shè)計并實施了大量實驗，實驗表明：采用100ml 0.1mol/l KCl溶液作為萃取介質(zhì)，萃取1h±5min，可以得到重現(xiàn)性好，可信度高的滿意數(shù)據(jù)，同時提高工作效率;不同pH值區(qū)間范圍的三級水作為萃取液，測試結(jié)果無明顯差異;萃取液暴露在實驗室開放環(huán)境的時間對測試結(jié)果有較大影響。

　　本實驗發(fā)放針對于目前紡織實驗室的現(xiàn)狀而進(jìn)行，適合大部分商業(yè)性委托檢驗的紡織品 水萃取液pH值的測定，對于仲裁、實驗室比對等情況下的pH值的測定，需根據(jù)雙方達(dá)成的一致意向來進(jìn)行。

　　盡管GB/T7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》比GB/T7573-2002在技術(shù)條件上有了很大改進(jìn)，更加科學(xué)合理，但是其具體實施細(xì)節(jié)還需要明確化，明朗化，我們期待GB 18401—2003《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》在以后的修改完善版本中，引用文件給予具體化。