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。 |