pH值是生态纺织品的重要检测指标之一。为了更好地维护消费者的消费安全,最新修订的服装标签国家标准将pH值和甲醛含量纳入标出指标,并规定直接接触皮肤服装的pH值须在4.0~7.5之间,非直接接触皮肤服装的pH值须在4.0~9.0之间。
在pH值的实际测定过程中,纺织品水萃取液的pH值不稳定,数据的重现性较差,特别是当pH值在4.0~7.5时,很容易由于示值不稳定而导致误判。为此,最新修订的GB/T 7573–2009在GB/T 7573–2002的基础上增加了0.1 mol/L KCl溶液作为萃取介质,目的是增加萃取液的导电性从而减少液接电位的影响,提高pH值测定的稳定性。但是GB/T 7573–2009中没有明确什么情况下用哪种萃取介质。本文针对两种萃取介质做了对比试验,比较了测试结果的差异,为实际工作中萃取介质的选择提供参考。
1 实验
1.1 仪器与材料
F-55型pH计(日本horiba仪器),具塞烧瓶(250 mL),HY-5型回旋振荡器(常州澳华仪器有限公司),AP210型分析天平(精度0.0001 g,美国奥豪斯),容量瓶(1000 mL,A级),量筒(100 mL),氯化钾标准溶液:用蒸馏水或去离子水配制0.1 mol/L氯化钾标准溶液,所用氯化钾为优级纯。三级水:满足GB/T 6682要求,温度为25℃时,pH值5.0~7.5。
1.2 实验原理
在室温下,用玻璃电极测定纺织品水萃取液的pH值。
1.3 实验方法
根据GB/T 7573–2009《纺织品水萃取液pH值的测定》,用pH值为4.0、7.0或9.0左右的标准缓冲溶液校准后的pH计测定萃取液的pH值。
1.3.1样品及其水萃取液的制备
(1)试样:从样品中抽取足够数量的试样,剪成5 mm×5 mm的小块,以便样品能迅速润湿,操作过程中避免污染或用手直接触摸试样,否则将导致样品pH值发生变化。
(2)水萃取液的制备:称取3份样品,各(2.00±0.05)g,分别放人洗净的具塞烧瓶中,用100 mL的量筒量取100 mL蒸馏水(或0.1 mol/L KCl的溶液),摇动烧瓶使试样完全浸湿,然后放在振荡器上振荡2 h(30 周/min),并记录萃取液温度。振荡速度对水萃取液pH值有一定影响,为了保证试样内部与萃取液之间维持快速的液体置换,减小误差,振荡不可过慢。一般规定往复式振荡器控制在60次/min,旋转式振荡器控制在30 周/min。
1.3.2水萃取液pH值的测定
在萃取液温度下用两种或三种缓冲液校准pH计,将第一份萃取液倒人烧杯,立即将电极浸入液面下至少10 mm处,用玻璃棒轻轻搅动溶液直至pH值达到最稳定值。取出后不清洗电极,直接浸人第二份萃取液液面下至少10 mm处,静置,直至pH值达到最稳定值并记录该值。取第三份萃取液,迅速将电极(不清洗)浸没到至少10 mm处,静置,直至pH值达到最稳定值并记录该值。记录的第二份萃取液和第三份萃取液的pH值作为测量值。
1.3.3计算
计算第二次和第三次记录值的平均值,结果保留一位小数。如果两个pH测量值之间的差异大于0.2,则另取其他试样重新测试,直到有两个有效测量值为止。
2 结果与讨论
2.1 不同萃取介质对偏碱性样品pH值的影响
选择pH值偏碱性的6个样品,分别以三级水和KCL溶液为萃取介质测定pH值,测试数据见表1。
表1 偏碱性样品在不同萃取介质条件下的pH值
序号 |
萃取介质为三级水 |
萃取介质为KCl溶液 |
平均值
的差值 |
I |
II |
平均值 |
精确到0.1 |
I |
II |
平均值 |
精确到0.1 |
1 |
8.81 |
8.75 |
8.78 |
8.8 |
8.70 |
8.72 |
8.71 |
8.7 |
0.07 |
2 |
8.18 |
8.17 |
8.18 |
8.2 |
8.11 |
8.13 |
8.12 |
8.1 |
0.05 |
3 |
9.62 |
9.64 |
9.63 |
9.6 |
9.59 |
9.61 |
9.60 |
9.6 |
0.03 |
4 |
8.67 |
8.72 |
8.70 |
8.7 |
8.73 |
8.73 |
8.73 |
8.7 |
0.04 |
5 |
7.87 |
7.92 |
7.90 |
7.9 |
7.84 |
7.83 |
7.84 |
7.8 |
0.06 |
6 |
8.56 |
8.51 |
8.54 |
8.5 |
8.43 |
8.45 |
8.44 |
8.4 |
0.10 |
注:读数和计算平均值的差值时保留两位小数,最后结果按照GB/T 7573-2009精确到0.1,下同。
由表1数据可见,pH值偏碱性时,用三级水做萃取介质测定的pH值比用KCl溶液高,二者平均值的差值最高可达0.1(数据修约前,下同),平均差值为0.05,而且测定时发现,用三级水做萃取介质测定pH值的稳定性不如KCl溶液。究其原因,可能是KCl溶液的电导率比三级水高所致。建议在pH值偏碱性时,用KCl溶液做萃取介质测定。
2.2 不同萃取介质对接近中性样品pH值的影响
选取pH值接近中性范围的6个样品,分别以三级水和KCl溶液为萃取介质测定pH值,测试数据见表2。
表2 接近中性样品在不同萃取介质条件下的pH值
序号 |
萃取介质为三级水 |
萃取介质为KCl溶液 |
平均值
的差值 |
I |
II |
平均值 |
精确到0.1 |
I |
II |
平均值 |
精确到0.1 |
1 |
7.34 |
7.22 |
7.28 |
7.3 |
7.21 |
7.22 |
7.22 |
7.2 |
0.06 |
2 |
6.85 |
6.77 |
6.81 |
6.8 |
6.73 |
6.74 |
6.74 |
6.7 |
0.07 |
3 |
7.01 |
6.95 |
6.98 |
7.0 |
6.92 |
6.89 |
6.91 |
6.9 |
0.08 |
4 |
7.23 |
7.18 |
7.21 |
7.2 |
7.11 |
7.09 |
7.10 |
7.1 |
0.11 |
5 |
7.19 |
7.25 |
7.22 |
7.2 |
7.19 |
7.21 |
7.20 |
7.2 |
0.02 |
6 |
7.11 |
7.12 |
7.12 |
7.1 |
7.10 |
7.09 |
7.10 |
7.1 |
0.02 |
表2数据可见,pH值呈中性时,用三级水做萃取介质测定的pH值比用KCl溶液高,二者平均值的差值最高0.11,平均差值为0.06,而且三级水做萃取介质测定pH值稳定性不如KCl溶液。因此,建议在pH值接近中性时,用KCl溶液做萃取介质测定。
2.3 不同萃取介质对偏酸性样品pH值的影响
选择pH值偏酸性的6个样品,分别以三级水和KCl溶液为萃取介质测定pH值,测试数据见表3。
表3 偏酸性样品在不同萃取介质条件下的pH值
序号 |
萃取介质为三级水 |
萃取介质为KCl溶液 |
平均值
的差值 |
I |
II |
平均值 |
精确到0.1 |
I |
II |
平均值 |
精确到0.1 |
1 |
5.67 |
5.71 |
5.69 |
5.7 |
5.70 |
5.69 |
5.70 |
5.7 |
0.01 |
2 |
5.78 |
5.88 |
5.83 |
5.8 |
5.78 |
5.81 |
5.80 |
5.8 |
0.03 |
3 |
6.62 |
6.71 |
6.67 |
6.7 |
6.68 |
6.66 |
6.67 |
6.7 |
0.00 |
4 |
6.54 |
6.52 |
6.53 |
6.5 |
6.51 |
6.48 |
6.50 |
6.5 |
0.03 |
5 |
6.22 |
6.29 |
6.26 |
6.3 |
6.26 |
6.25 |
6.26 |
6.3 |
0.00 |
6 |
5.48 |
5.43 |
5.46 |
5.5 |
5.45 |
5.47 |
5.46 |
5.5 |
0.00 |
表3数据可见,pH值偏酸性时,用三级水做萃取介质测定的pH值和用KCl溶液差别不是很大,二者平均值的差值最高0.03,平均差值为0.01,pH稳定性和稳定时间无显著差异,可能偏酸性的水萃取液,本身稳定性较好。因此,考虑到方便操作和节约试剂,建议在pH值偏酸性时,用三级水做萃取介质测定纺织品水萃取液的pH值。
3 结论
GB/T 7573-2009在第10章的注释2中表明,当某种样品使用水和KCl溶液的测定结果发生争议时,推荐采用KCl溶液作为萃取介质的测定结果。没有明确什么情况下用哪种萃取介质。根据本文对比结果,可得如下结论:
(1)实际操作中发现,在接近中性和偏碱性时KCl溶液做萃取液pH示值稳定性较好,稳定时间较短。建议采用KCl溶液作为萃取液,以保证测试结果的一致性和快速性。
(2)pH值偏酸性时,用三级水做萃取介质测定pH值和用KCl溶液差别不大,采用三级水做萃取介质测定即可。
(中国纤检 任亮 颜怀玉 赵莹) |