
تصف المواصفة القياسية ISO 4316 الخاصة بالمواد الفعالة سطحياً - تحديد درجة حموضة المحاليل المائية - طريقة قياس الجهد، الصادرة عن المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، طريقةً لتحديد درجة حموضة المحاليل المائية للمواد الفعالة سطحياً. ولا تُعتبر هذه الطريقة صالحة إلا إذا تم تحديدها في المواصفة القياسية الخاصة بكل منتج.

تعتمد هذه الطريقة على قياس فرق الجهد الكهربائي بين قطب زجاجي مغمور في محلول مائي للمادة الفعالة سطحياً وقطب مرجعي. يجب تحضير عينة المادة الفعالة سطحياً وتخزينها وفقاً للتعليمات الواردة في معيار ISO 607.
أثناء الاختبار، يُوزن حوالي 10 غرامات من العينة بدقة 0,01 غرام. يجب تحديد طريقة تحضير وتركيز محلول الاختبار المأخوذ من جزء الاختبار في المواصفة القياسية الخاصة بكل منتج. تتم معايرة جهاز قياس الرقم الهيدروجيني وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة، باستخدام محلولين قياسيين مُختارين عند درجة الحرارة المحددة. عند قياس الرقم الهيدروجيني، يجب ضبط درجات حرارة الأقطاب الكهربائية، والماء المستخدم للغسل، والمحاليل القياسية أو محاليل الاختبار، في حدود 20 درجة مئوية ± 1 درجة مئوية، ويجب أن تكون متقاربة قدر الإمكان. يجب ألا يتجاوز الفرق بين هذه الدرجات درجة مئوية واحدة.
بعد معايرة الجهاز، تُغسل الأقطاب الكهربائية أولاً بالماء ثم بمحلول الاختبار. يُخلط محلول الاختبار، ويُسكب مقدار كافٍ منه في كوب القياس، ثم تُغمر الأقطاب الكهربائية فيه. يُفحص جهاز قياس الرقم الهيدروجيني للتأكد من استقرار القراءة لمدة دقيقة واحدة، ثم تُسجل القيمة.
تُكرر نفس الإجراءات باستخدام جزء جديد من محلول الاختبار. إذا اختلف القياس الثاني عن الأول بمقدار 0,1 وحدة pH أو أكثر، يُجرى قياس ثالث. إذا كانت هذه القيمة غير مؤكدة، يُعاد الاختبار، بما في ذلك المعايرة. في حالة السطح الكاتيوني، يُفحص مقياس الرقم الهيدروجيني بعد كل قياس.
يجب تقريب القيمة المتوسطة إلى أقرب وحدة pH. تُعبّر النتائج بوحدات pH عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.
باختصار، معيار ISO 4316 هو طريقة اختبار تقيس خاصية محددة للغاية للمواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية: قدرتها على تشتيت صابون الكالسيوم (عادةً ما يكون تشتيت صابون الجير أو قوة تشتيت صابون الكالسيوم).
ببساطة، يجيب هذا على السؤال التالي: ما مدى فعالية هذا المُستحلب في منع تكوّن تلك الرواسب الدهنية المزعجة في صابون الماء العسر؟ وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة لمنظفات الغسيل، والشامبو، وسائل غسل الأطباق، والمنظفات الصناعية المستخدمة في المناطق ذات الماء العسر.
عند استخدام الصابون العادي في الماء العسر (الماء الذي يحتوي على أيونات الكالسيوم أو المغنيسيوم)، يتفاعل الصابون مُكَوِّنًا رغوةً غير قابلة للذوبان من الكالسيوم. هذه الرغوة هي التي تظهر بلون أبيض مائل للرمادي في أحواض الاستحمام، وحول المغاسل، أو في الطبقة الدهنية المتبقية على الملابس في الماء العسر. كما أنها تُقلِّل بشكل ملحوظ من كفاءة التنظيف.
تتميز المواد الفعالة السطحية الأنيونية الاصطناعية الحديثة (مثل سلفونات ألكيل بنزين، وكبريتات إيثر الكحول، وسلفونات ألفا أوليفين) بمقاومة عالية لأيونات العسر، وتعمل بكفاءة عالية على تشتيت أملاح الكالسيوم، مما يحافظ عليها معلقة ويمنع ترسبها. وكلما زادت قدرة التشتيت، كان أداء المادة الفعالة السطحية أفضل في المياه شديدة العسر دون الحاجة إلى معززات إضافية (كانت تُستخدم سابقًا كفوسفات، أو حاليًا كزيوليت/بولي كربوكسيلات).
عند تطبيق طريقة اختبار ISO 4316، يُحضّر محلول تشتيت قياسي لصابون الكالسيوم (أوليات الكالسيوم أو ستيرات الكالسيوم في الماء، وهو معلق غير مستقر للغاية ومتكتل). تُضاف كميات متزايدة من محلول المادة الفعالة السطحية للاختبار. يُرجّ الخليط ويُترك ليترسب. تُعتبر نقطة النهاية عند بقاء 20% من صابون الكالسيوم الأصلي مُشتتًا (يُقاس ذلك بمعايرة حمضية للصابون المُشتت بعد الترشيح أو الطرد المركزي). تُعبّر النتيجة عن قدرة تشتيت صابون الكالسيوم. عادةً ما تكون هذه الكمية هي كمية المادة الفعالة السطحية بالجرام اللازمة لتشتيت 100 جرام من صابون الكالسيوم. تشير القيمة العددية الأقل إلى قدرة تشتيت أفضل.
في السنوات السابقة، ومع انتقال الدول من استخدام الصابون إلى المنظفات الاصطناعية، كانت قوة تشتت صابون الجير أحد أهم معايير اختيار المواد الفعالة بالسطح الأنيونية، لا سيما في الدول التي غالباً ما تكون مياهها شديدة العسر. وقد شكّل هذا الاختبار أساساً للعديد من المتطلبات التجارية (مثل اشتراط "قيمة دنيا لقوة تشتت صابون الجير تبلغ 5" في مواصفات المناقصات). وقد ساعدت طريقة الاختبار هذه في تفسير سبب ضعف أداء بعض سلفونات ألكيل بنزين المبكرة في الماء العسر، على الرغم من خصائصها الرغوية الجيدة.
لا يزال معيار ISO 4316 ذا أهمية بالغة حتى اليوم. وفيما يلي الأسباب الرئيسية التي تجعل هذا المعيار ذا أهمية كبيرة:
على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها الكفؤة والمتمرسة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، والمساعدة في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار للشركات وفقًا لمعيار "ISO 4316: المواد الفعالة بالسطح - تحديد درجة حموضة المحاليل المائية - الطريقة البوتنسيومترية".
