测试分析
对GB/T7573-2002《纺织品水萃取PH值的测定》的理解和运用
佚名
2023/11/7
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对GB/T7573-2002《纺织品水萃取PH值的测定》的理解和运用

GB 18401-2003《国家纺织产品基本安全技术规范》对纺织产品水萃取液pH值在安全方面提出了最基本的技术要求。且根据不同的产品安全类别给出了限定范围,并规定以GB/T7573-2002为检验依据。GB/T7573-2002专业性较强,且在测试原理、pH计的标定及测试过程等方面叙述得较粗略,为此笔者结合实际操作过程中的一些体会,对该标准的相关内容进行分析和论述。愿和各位同仁共同探讨。

一、测试原理

水溶液的pH值是以水溶液中氢离子活度的负对数值来表示酸度的方式,即:pH=lg aH+。由于溶液中氢离子活度的数值很小。在应用上很不方便,所以用pH值来表征溶液的酸碱度,而且,氢离子活度的负对数值能够表示出酸、碱性的变化幅度数量级的大小。这样应用起来就十分方便。

使用pH计测定溶液的pH值主要根据电位测定法。测试原理如下:

玻璃电极作为测量溶液中氢离子活度的指示电极.饱和甘汞电极作为参比电极。玻璃电极的主要组成部分是一个玻璃泡。在玻璃泡中装有pH值一定的溶液(内参比溶液,通常为O1 molL HC1溶液);插入银一氯化银电极作为内参比电极。内参比电极的电位是恒定的。与被测溶液的pH值无关。当玻璃电极作为指示电极浸入被测溶液时,玻璃泡下半部的玻璃膜处于内参比溶液(氢离子活度为aH+.)和待测溶液(氢离子活度为aH+.)之间,这时跨越玻璃膜产生一电位差ψM,它与氢离子活度之间的关系符合能斯特公式[1]

当用玻璃电极作指示电极,饱和甘汞电极为参比电极时.组成下列原电池:AglAgC1O1 molL HCll玻璃膜I试液llKCl(饱和)Hg2Cl2IHg

在此原电池中,以玻璃电极为负极,饱和甘汞电极为正极,ψL为液体接界电位,组成电池的电动势E为:

把式(1)代人式(2)得:

(3)中,E值可以通过测量得到,K'值除包括内、外参比电极的电极电位等常数以外。还包括难以测量和计算的ψ不对称和ψL。因此在实际测定中,是用一pH值已经确定的标准缓冲溶液作为基准,并比较包含待测溶液和标准缓冲溶液的两个工作电池的电动势E分别为:

由上式可以看出,根据电位测定法用pH计测定溶液pH值时,以标准缓冲溶液的pH标为基准,通过比较E试和E试的值可求出pH试。目前各实验室多采用可充液式pH复合电极。

二、pH计的标定

1.配制标准缓冲溶液

由以上测试原理可以看出。标准缓冲溶液是pH值测定的基准,所以标准缓冲溶液的配制及其pH值的确定是非常重要的。但GBT 7573—2o02中对如何配制和保存标准缓冲溶液都无详细说明,使得各实验室在配制标准缓冲溶液过程中.出现较大差异。从而影响pH值的测定。

(1)配制标准缓冲溶液的水:采用三级水或去离子水。配制前应预先煮沸15 min20 min.除去溶解的CO2;在冷却过程中应避免与空气接触,以防止CO2的再污染。

(2)配制标准缓冲溶液的试剂:应选用优级纯。如果实验室的样品批量小、pH测定不连续。建议选用正规厂家生产的成套pH标准缓冲剂,以免造成试剂的污染和浪费。

(3)常用的3种标准缓冲溶液:

(4)贮存方法:标准缓冲溶液配制后。应及时装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中,盖紧瓶盖,放置于冰箱中冷藏(4℃左右),一般可保存2月左右;如发现有浑浊、发霉或沉淀等现象,则不能使用。一般pH4o05pH6865的溶液保存时间较长一些,pH9180的溶液由于吸收空气中的CO2,其pH值容易发生变化。另外在用标准缓冲溶液标定pH计的过程中,一旦发现pH值与对照表上的对应值出现严重偏离。则应重新配制该标准缓冲溶液,并重新进行标定。

2.标定pH

(1)温度的选择

GBT 7573—2002规定全部试验必须在相同的温度下进行,该温度应接近室温并不得高于室温5℃”。由上述测试原理式(4)、式(5)、式(6)可以看出,等温测量,即待测溶液与标准缓冲溶液在相同的温度下测量,对准确测定待测溶液的pH值非常重要。尽管目前的pH计上都设有温度补偿挡,但只是补偿电极的斜率项,受温度影响的还有玻璃电极标准电位、参比电极电位、液接电位等,他们与温度并非成严格的线性关系,同时pH计的电极也需要一定的时间才能达到新温度下的平衡。另外测量电极一般在20℃30℃时反应较灵敏,测量速度较快。所以在测量纺织品水萃取液时,温度选择在20℃30℃之间。并应保持标准缓冲溶液的温度与待测溶液的温度一致。

(2)标定pH

标定pH计时,应选择与待测试液pH值相近的标准缓冲溶液。标定的缓冲溶液一般第一次用DH=6865的溶液进行定位。第二次用接近被测溶液pH值的缓冲液进行斜率标定,如:被测溶液为酸性时。缓冲溶液应选用pH=4005;被测溶液为碱性时。缓冲溶液应选用pH=9180

三、pH值测定中应注意的几个问题

1.纺织品水萃取液为低离子强度溶液,溶液的电导率较低,普通pH电极在测定过程中,会产生向上或向下漂移。而且响应慢、稳定时间长。所以选择一支合适的电极对准确测定pH值也非常重要。

2.称量样品时,应保持称量盘洁净,以免其他残留物污染样品,从而影响pH值的测定。

3.在pH计的标定或测定过程中。在将电极从一种溶液移入另一溶液之前。应用三级水彻底冲洗电极。直至所显示的pH值稳定为止.此过程需要相当数量的三级水。然后用滤纸将水吸干,勿擦拭电极。以免电极划伤。

4.响应时间是指电极浸入试液后达到稳定的电位所需的时间。它与待测离子到达电极表面的速率、待测离子的活度、电极膜的厚度及表面光洁度等因素有关。所以在测定过程中搅拌溶液、保持电极的洁净度等都能加速响应时间。5.正确地保养电极,可延长电极的使用寿命。电极经长期使用后。如发现斜率略有降低。则可把电极下端浸泡在4HF(氢氟酸)3 s5 s,用蒸馏水洗净,然后在01 molLHCl溶液中浸泡,使之复新。


              

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