谢思瑶
(广东开平出入境检验检疫局,广东开平 529300)
纺织品中pH值的水萃取液法测定
谢思瑶
(广东开平出入境检验检疫局,广东开平 529300)
我国作为纺织品出口大国,于20100101日开始实施纺织品行业出口产品检测新标准,尤其对影响皮肤健康的纺织品的pH值的监测越来越重视。结合纺织品中pH值测定原理及影响因素,对提高pH值测定准确性进行分析,为pH值的准确测定提供参考。
测定原理;影响因素;准确性分析
近年来绿色消费理念深入人心,人们越来越关注纺织品对皮肤健康的影响。正常皮肤的pH值介于5.5~6.5之间,而现在纺织品生产过程中,无论是褪浆、煮炼,还是漂白、染色(印花),都要经过固色、还原清洗。这些过程需要使用大量纯碱、烧碱、pH调节剂、表面活性剂等,如果水洗不彻底,就会造成织物上存在酸、碱残留物,导致pH值过高或过低,破坏人体皮肤的平衡,降低皮肤抵御病菌入侵的能力,易引起皮肤瘙痒、皮炎等疾病,严重的会发生皮肤水肿,进而导致皮肤溃烂。因此我国对纺织品的pH值检测越来越重视,把纺织品pH值作为一项重要的安全卫生性能指标来加以控制。
GB/T7573-2002《纺织品水萃取液pH值的测定》已经无法满足市场对纺织行业的要求,因此国家组织纺织品行业的专业技术人员对旧标准进行了修订和完善,制定了GB/T7573-2009《纺织品水萃取液pH值的测定》,这一新的国家标准已于2010年1月1日开始实施。新标准根据对pH值测定准确性的要求,增加了稳定性更好的KCl(0.1mol/L)萃取溶液,取消了对样品进行调湿处理的要求等,这些修改使纺织品水萃取液pH值的测定更合理、更科学,也便于检测机构规范操作,有利于促进产品质量的提高。
以下涉及的对纺织品pH值测定的实验都以GB/T7573-2009《纺织品水萃取液pH值的测定》为依据。其测定的原理是:以水溶液中氢离子的浓度变化来表征pH值的变化,以氢离子活度的负对数表示酸度的方式,pH=-lg[H+]。这基于电位分析法,玻璃电极一端电极的电位显示随待测离子浓度变化,一端则不受影响,两端电极电位差反映样品溶液中氢离子的浓度变化,从而测算出样品的pH值。只有电解溶液电位的显示准确、稳定,才能测到准确的pH值。但实验中由于主客观因素的影响,还存在pH值测定不准确的情况,以下结合实验获得的数据来探讨影响pH值准确测定的因素[1]。
实验仪器:pH计、旋转式振荡器、具塞三角烧瓶(250mL)。
实验试剂或溶液:三级水、缓冲溶液、氯化钾(KCl)。
试样:将样品剪成约5mm×5mm的碎片,准备3份试样。
根据对pH值测定的影响因素控制变量进行实验并记录数据[2]。
2.1 萃取介质、萃取时间的影响
分别用三级水和KCI(0.1mol/L)溶液作为萃取介质进行实验,实验过程中要求分别对三级水萃取液、KCI(0.1mol/L)萃取液进行振荡1h和2h,萃取后测算出的试样pH值[3]见表1。
通过对比使用三级水或0.1mol/L KCl溶液为萃取液对同一样品萃取1h和2h的数据,可以看出,pH均值基本一致。因此萃取1h或2h对样品pH值测定基本没有影响[4]。
表1 不同萃取液及萃取时间下测得的pH值
通过对比使用三级水和0.1mol/L KCl溶液为萃取液各萃取1h、2h时,获得的数值无明显差异,差异值不超过0.5;但使用三级水时纺织品萃取液pH值的差值稍大,有的超过0.1;而使用0.1mol/L KCl溶液时纺织品萃取液pH值的差值较小,样品的pH值差值都不超过0.1。这说明以三级水或0.1mol/L KCl溶液为萃取液,两者所测得的pH值无明显差异,但使用0.1mol/L KCl溶液的稳定性要高于三级水。
2.2 三级水对pH值的影响
新标准将实验用三级水pH值范围改为5.0~7.5,对比旧标准,其选择范围扩大.分别使用不同pH值区间的三级水对不同的样品进行pH值测定实验,其他实验条件依据新标准进行[5],其测定实验结果见表2。
表2 不同值的三级水对样品值的影响
从得到的数据分析发现,不同的样品经不同pH值区间范围内的三级水萃取,测算的pH差值不超过0.2,在有效范围内。因此从以上试验数据中可以说明:以三级水(pH值在5.0~7.5)作为萃取溶液,其pH值的大小对样品pH值的测定影响不大。
2.3 实验时间的影响
将煮沸后在真空中冷却的蒸馏水放在室温中进行实验,控制实验的时间不同。发现放置时间越长,测得的pH值越小。这是因为蒸馏水暴露在空气中,CO2溶于水中发生化学反应生成H2CO3,H2CO3在溶液中电离产生H+,影响检测结果。
2.4 样品调湿的影响
新标准取消了试验样品调湿处理的规定。对同一个试验样品分别进行调湿与非调湿处理后进行实验。经过观察试验数据发现,测得的pH值差异较大,且无规律,无法控制。这说明调湿处理与否严重影响着试验结果,因此要统一标准。新标准中取消调湿的规定无疑使获得的数据更具真实性、规范性。
要提高纺织品水萃取液pH值测定的准确性,除以上因素外,还要注意其他影响因素。比如制备实验样品是否符合要求,一般样品剪得越细小溶液越易渗透进其中,萃取更深入,测得的结果也更接近真实;另外萃取液振荡的频率、振幅也对样品的萃取有影响;电极电位的准确性与稳定性也影响pH值的准确测定;实验室环境对溶液、试剂的影响也会影响到对pH值的准确测定,实验人员的主观判断在很大程度上也会影响试验数据的准确性。
通过以上的分析可看出,要提高对纺织品水萃取液pH值的准确测定,采用100mL 0.1mol/LKCl溶液作为萃取介质,可以得到重现性好、稳定的测值,并且可根据新标准扩大三级水的pH值范围。另外要严格控制萃取液在实验室暴露的时间,还要控制好实验过程中其他的相关因素。总之,提高对纺织品中萃取液pH值的准确测定,要严格按照新标准的规定进行测定,并控制好实验过程。
[1]纺织工业标准化研究所,国家棉纺织产品质量监督检验中心.GB18401-2003国家纺织产品基本安全技术规范[S].北京:中国标准出版社,2004.
[2]纺织工业南方科技测试中心,国家纺织制品质量监督检验中心.GB/T 2912.1-2009纺织品中甲醛的测定(第1部分:水萃取法)[S].北京:中国标准出版社,2009.
[3]陈林茂.对纺织品水萃取液pH值检测存在问题的探讨[J].中国纤检,2009(10):68-70.
[4]刘军红,吴洪武,蔡宗群.萃取因素对测试pH值的影响[J].印染,2009(01):38-40.
[5]任海龙.GB/T 7573-2009中水萃取液酸碱度对pH值测定影响[J].中国纤检,2010(14):56-57.
〔编辑 杨德兵〕
Determination of the Liquid-extraction Method for the pH Value in Textile Products
XIE Si-yao
(Inbound Quarantine Bureau of Kaiping,Kaiping Guangdong,529300)
China holds a large share in international textile export,and begins to implement new standards for textile exports on January 1,2011,from which it could be seen that China pays more and more attention to the detection of the pH value in textile products which affect the health of the skin.This article first discusses the principles and influencing factors of such detection,then offers some methods for the detection in a fast and accurate fashion.
determination principle;influencing factors;accuracy analysis
TQ340.7
A
1674-0874(2011)01-0048-02
2010-09-20
谢思瑶(1983-),女,浙江余姚人,助理工程师,研究方向:纺织品检验。