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實驗室試驗用水對紡織品水萃取液pH值的影響
1 引言
作者在采用AATCC 81—2012《濕處理紡織品水萃取液pH值的測定》的測試過程中發現,不同電導率的蒸餾水對pH值的酸性影響較大,甚至會產生試樣的pH值存在一個呈酸性、一個呈堿性的明顯差異情況,不僅影響試驗pH值測試的性,各個實驗室之間的結果也沒有可比性,所以針對這個問題,本文做了一些試驗研究,驗證不同的電導率對試樣的影響并提出了改善措施。
2 試驗部分
2.1 主要儀器與試劑
電磁爐、不銹鋼杯、玻璃表面皿、玻璃棒、電子天平、PB-10賽多利斯pH計、150mL燒杯、蒸餾水、1%酚酞指示劑。
2.2 試樣準備
收集pH值不同的試驗樣品12塊,各50g,分別標記為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#。樣品詳細信息見表1。
2.3 試驗步驟
2.3.1 蒸餾水的pH值對樣品水萃取液pH值的影響
先測定蒸餾水的pH值,把蒸餾水的電導率控制小于0.5mS/m的范圍內,觀察不同pH值的蒸餾水,對試樣的影響。具體操作步驟按AATCC 81—2012規定。
試驗步驟:稱取以上各樣品(10±0.1)g、3個平行樣品。將250mL蒸餾水以適中的速度煮沸10分鐘,放入試樣,用表面皿蓋上燒杯,再煮沸10分鐘。將不銹鋼杯(連蓋)冷卻到室溫。用鑷子取出試樣,使試樣上殘留的液體流回杯中。用pH計測定萃取液的pH值。
2.3.2 蒸餾水的電導率對樣品水萃取液pH值的影響
先測定蒸餾水的電導率,使用不同電導率的蒸餾水做萃取介質,觀察其對樣品pH值的影響,具體操作步驟按AATCC 81—2012規定。
3 結果與分析
3.1 蒸餾水的pH值對樣品水萃取液pH值的影響
當蒸餾水的電導率在≤0.5mS/m時,不同pH值的蒸餾水對樣品水萃取液pH值的影響結果見表2。
由表1可見,當蒸餾水的電導率小于0.5mS/m、pH值在5.2~6.5之間,同一樣品的pH值偏差不大,在0.5個pH值范圍內。因此蒸餾水的pH值對樣品的終pH值結果影響不大。
3.2 蒸餾水電導率對樣品水萃取液pH值的影響
使用不同電導率的蒸餾水對不同樣品的水萃取液進行pH值測定,結果見表3。
從表3可見,當蒸餾水的電導率在0~0.49mS/m時,樣品1#~4#的結果比較接近,相差0.2個pH值,但是在大于0.49mS/m時,pH值相差比較明顯,大的偏差1.0個pH值。樣品5#的pH值是6.9~7.0,但是電導率大于0.49mS/m時,pH值8.2~8.3,兩個結果偏差1.3個pH值,差異比較大,而樣品6#、7#和8#在使用不同電導率的蒸餾水時,測試結果則大偏差1.7個pH值。樣品9#~12#的pH值都是堿性的,試驗證明不同電導率的蒸餾水對堿性試樣并沒有多大影響,均在0.5個pH值內,屬可接受范圍。
3.3 實驗室間比對測試試驗
從表4可見,各實驗室測試時所用的蒸餾水或去離子水基本按照了國標pH值的用水規格,即pH值范圍在5.0~7.5之間,且電導率<0.5mS/m,所以各實驗室比對的兩塊樣品的測試結果比較接近,但是與電導率過0.5mS/m的測試結果差異較大。
從原理上看,溶液的電導率主要是溶液中溶質的電離程度。酸性環境對電離能起到一定的促進作用。所以電導率越大,樣品在酸性環境中電離的H+更多,在煮沸過程中,水中融入CO2這樣的氣體,消耗了水電離出的H+,形成弱酸根離子,導致水中OH-濃度大于氫離子濃度。
所以pH值呈堿性,即酸性樣品經煮后,如蒸餾水的電導率大,則樣品偏堿性的情況就越大。而堿性環境對電導率的電離沒有促進作用。而且堿性樣品溶于水中時,OH-濃度比H+濃度大,所以樣品呈堿性,即電導率大小與堿性樣品沒有直接關系。因此,為了使試驗結果更加、公正,建議標準對電導率應有具體的要求。
4 建議
(1)在進行紡織品水萃取液pH值的測定試驗的時候,用水可參照GB/T 7573—2009 的要求,即水的pH值在5.0~7.5,電導率控制≤0.50mS/m。
(2)萃取液冷卻完后,要及時測定,并且讀數要在30s完成。因為時間過長,樣品液易與空氣中的CO2反應,讀數不穩定,pH值會逐漸下降;另外用pH計測定樣品的pH值時,如發現讀數不穩定(往往是堿性不穩定),很難定在一個點的時候,除了要檢查pH計探頭的有效性,還可以結合1%的酚酞指示劑來檢查pH值的范圍。