La norma ISO 4316, "Tensioactivos - Determinación del pH de soluciones acuosas - Método potenciométrico", publicada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), describe un método para determinar el pH de soluciones acuosas de tensioactivos. Este método solo es válido si se especifica en la norma correspondiente a cada producto.
Este método se basa en la medición potenciométrica de la diferencia de potencial entre un electrodo de vidrio sumergido en una solución acuosa del surfactante y un electrodo de referencia. La muestra de surfactante debe prepararse y almacenarse según las instrucciones de la norma ISO 607.
Durante las pruebas, se pesan aproximadamente 10 g de muestra con una precisión de 0,01 g. La preparación y concentración de la solución de prueba, tomada de la porción de prueba, deben especificarse en la norma correspondiente a cada producto. El medidor de pH se calibra según las instrucciones del fabricante, utilizando dos soluciones tampón estándar seleccionadas a la temperatura especificada. Al medir el pH, para todas las mediciones, las temperaturas de los electrodos, el agua de lavado y las soluciones tampón estándar o de prueba deben ajustarse dentro de un margen de 20 °C ± 1 °C y deben ser lo más similares posible. La diferencia entre estas temperaturas no debe exceder 1 °C.
Tras calibrar el dispositivo, los electrodos se lavan primero con agua y luego con la solución de prueba. Se mezcla la solución, se vierte una cantidad suficiente en el vaso medidor y se sumergen los electrodos. Se comprueba que la lectura del medidor de pH se mantenga estable durante un minuto y, a continuación, se registra el valor.
Se repiten los mismos procedimientos con una nueva porción de la solución de prueba. Si la segunda medición difiere de la primera en 0,1 unidades de pH o más, se realiza una tercera medición. Si este valor es incierto, se repite la prueba, incluyendo la calibración. En el caso de una superficie catiónica, se comprueba el pH-metro después de cada medición.
El valor promedio debe redondearse a la unidad de pH más cercana. Los resultados se expresan en unidades de pH a 20 grados Celsius.
En resumen, la norma ISO 4316 es un método de ensayo que mide una propiedad muy específica de los tensioactivos aniónicos: su capacidad para dispersar jabones de calcio (normalmente, la dispersión del jabón de cal o el poder dispersante del jabón de calcio).
En pocas palabras, responde a la pregunta: ¿qué tan bien previene este tensioactivo la formación de esos molestos residuos grasosos en los jabones para agua dura? Esto es fundamental para los detergentes para ropa, champús, lavavajillas y limpiadores industriales que se utilizan en zonas con agua dura.
Cuando se utilizan jabones comunes en agua dura (agua que contiene iones de calcio o magnesio), reaccionan formando jabones de calcio insolubles. Estos jabones de calcio son la espuma blanco grisácea que aparece en las bañeras, alrededor de los lavabos o en la capa de grasa que queda en la ropa en agua dura. Además, reducen significativamente la eficacia de la limpieza.
Los tensioactivos aniónicos sintéticos modernos (por ejemplo, sulfonatos de alquilbenceno, sulfatos de alcohol éter, sulfonatos de alfa-olefina) son mucho más resistentes a los iones de dureza y dispersan eficazmente estos jabones de calcio, manteniéndolos en suspensión y evitando su precipitación. Cuanto mayor sea su poder dispersante, mejor será el rendimiento del tensioactivo en aguas muy duras sin necesidad de aditivos (antes fosfatos o, actualmente, zeolitas/policarboxilatos).
Al aplicar el método de ensayo ISO 4316, se prepara una dispersión estándar de jabón de calcio (oleato de calcio o estearato de calcio en agua, una suspensión floculante muy inestable). Se añaden cantidades crecientes de la solución de surfactante de prueba. La mezcla se agita y se deja reposar. El punto final se alcanza cuando el 20 % del jabón de calcio original permanece disperso (medido mediante titulación ácida del jabón disperso después de la filtración o centrifugación). El resultado se expresa como el poder dispersante del jabón de calcio. Este valor suele corresponder a la cantidad de surfactante en gramos necesaria para dispersar 100 g de jabón de calcio. Un valor numérico menor indica un mayor poder dispersante.
En años anteriores, a medida que los países transitaban del jabón a los detergentes sintéticos, la fuerza de dispersión del jabón de cal era uno de los criterios de selección más importantes para los tensioactivos aniónicos, especialmente en países donde el agua suele ser muy dura. Esta prueba constituía la base de muchos requisitos comerciales (por ejemplo, "valor mínimo de fuerza de dispersión del jabón de cal de 5" en las especificaciones de las licitaciones). Este método de prueba ha ayudado a explicar por qué algunos sulfonatos de alquilbenceno iniciales, a pesar de sus buenas propiedades espumantes, tuvieron un rendimiento deficiente en agua dura.
La norma ISO 4316 sigue siendo importante hoy en día. Las principales razones por las que esta norma se considera tan importante son las siguientes:
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