Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) herausgegebene Norm ISO 4316 „Tenside – Bestimmung des pH-Werts wässriger Lösungen – Potentiometrisches Verfahren“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des pH-Werts wässriger Tensidlösungen. Dieses Verfahren ist nur dann gültig, wenn es in der jeweiligen Norm für das jeweilige Produkt spezifiziert ist.
Dieses Verfahren basiert auf der potentiometrischen Messung der Potentialdifferenz zwischen einer in eine wässrige Tensidlösung eingetauchten Glaselektrode und einer Referenzelektrode. Die Tensidprobe ist gemäß den Anweisungen der Norm ISO 607 herzustellen und zu lagern.
Während der Prüfung werden ca. 10 g der Probe mit einer Genauigkeit von 0,01 g abgewogen. Die Herstellung und Konzentration der aus der Prüfprobe entnommenen Testlösung sind in der jeweiligen Produktnorm anzugeben. Das pH-Meter wird gemäß den Herstellerangaben mit zwei ausgewählten Standardpufferlösungen bei der angegebenen Temperatur kalibriert. Bei allen pH-Messungen müssen die Temperaturen der Elektroden, des Spülwassers und der Standardpuffer- bzw. Testlösungen innerhalb einer Toleranz von 20 °C ± 1 °C liegen und möglichst nah beieinander sein. Die Temperaturdifferenz darf 1 °C nicht überschreiten.
Nach der Kalibrierung des Geräts werden die Elektroden zuerst mit Wasser und anschließend mit der Testlösung gespült. Die Testlösung wird gemischt, eine ausreichende Menge in den Messbecher gefüllt und die Elektroden werden eingetaucht. Der pH-Wert wird eine Minute lang auf Stabilität geprüft und anschließend abgelesen.
Die gleichen Schritte werden mit einer frischen Portion der Testlösung wiederholt. Weicht der zweite Messwert um 0,1 pH-Einheiten oder mehr vom ersten ab, wird eine dritte Messung durchgeführt. Ist dieser Wert unsicher, wird der Test einschließlich Kalibrierung wiederholt. Bei einer kationischen Oberfläche wird das pH-Meter nach jeder Messung überprüft.
Der Mittelwert sollte auf die nächste pH-Einheit gerundet werden. Die Ergebnisse werden in pH-Einheiten bei 20 Grad Celsius angegeben.
Kurz gesagt, ist die Norm ISO 4316 ein Testverfahren, das eine ganz bestimmte Eigenschaft anionischer Tenside misst: ihre Fähigkeit, Calciumseifen zu dispergieren (typischerweise Kalkseifendispersion oder Calciumseifendispersionsvermögen).
Vereinfacht gesagt, beantwortet es die Frage: Wie gut verhindert dieses Tensid die Bildung lästiger, fettiger Rückstände in Seifen, die in hartem Wasser verwendet werden? Dies ist entscheidend für Waschmittel, Shampoos, Geschirrspülmittel und Industriereiniger, die in Gebieten mit hartem Wasser eingesetzt werden.
Bei der Verwendung von herkömmlichen Seifen in hartem Wasser (Wasser mit Kalzium- oder Magnesiumionen) reagieren diese und bilden unlösliche Kalziumseifen. Diese Kalziumseifen bilden den gräulich-weißen Schaum, der sich in Badewannen, um Waschbecken herum oder als Fettfilm auf der Wäsche nach dem Waschen in hartem Wasser absetzt. Sie verringern zudem die Reinigungswirkung erheblich.
Moderne synthetische anionische Tenside (z. B. Alkylbenzolsulfonate, Alkoholethersulfate, α-Olefinsulfonate) sind deutlich resistenter gegenüber Härtebildnern und dispergieren Calciumseifen besonders effektiv, indem sie diese in Suspension halten und Ausfällungen verhindern. Je höher die Dispergierkraft, desto besser wirkt das Tensid in sehr hartem Wasser, ohne dass zusätzliche Verstärker (früher Phosphate, heute Zeolithe/Polycarboxylate) benötigt werden.
Bei Anwendung des Prüfverfahrens nach ISO 4316 wird eine Standarddispersion von Calciumseife hergestellt (Calciumoleat oder Calciumstearat in Wasser, eine sehr instabile, flockende Suspension). Anschließend werden steigende Mengen der zu prüfenden Tensidlösung hinzugegeben. Die Mischung wird geschüttelt und stehen gelassen. Der Endpunkt ist erreicht, wenn 20 % der ursprünglichen Calciumseife dispergiert sind (bestimmt durch Säuretitration der dispergierten Seife nach Filtration oder Zentrifugation). Das Ergebnis wird als Dispergiervermögen der Calciumseife angegeben. Üblicherweise entspricht dies der Menge an Tensid in Gramm, die zur Dispergierung von 100 g Calciumseife benötigt wird. Ein niedrigerer Zahlenwert bedeutet ein besseres Dispergiervermögen.
In den vergangenen Jahren, als Länder von Seife auf synthetische Waschmittel umstellten, war die Dispersionsstärke von Kalkseife eines der wichtigsten Auswahlkriterien für anionische Tenside, insbesondere in Ländern mit häufig sehr hartem Wasser. Dieser Test bildete die Grundlage vieler kommerzieller Anforderungen (z. B. „Mindestdispersionsstärke von Kalkseife 5“ in Ausschreibungsunterlagen). Diese Testmethode trug dazu bei, zu erklären, warum einige frühe Alkylbenzolsulfonate trotz ihrer guten Schaumbildungseigenschaften in hartem Wasser schlecht abschnitten.
Die Norm ISO 4316 ist auch heute noch von Bedeutung. Die wichtigsten Gründe für die Bedeutung dieser Norm sind folgende:
Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ISO 4316 „Tenside – Bestimmung des pH-Werts wässriger Lösungen – Potentiometrisches Verfahren“ an.
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