A norma ISO 4316 Surfactantes - Determinação do pH de soluções aquosas - Método potenciométrico, publicada pela Organização Internacional de Normalização (ISO), descreve um método para determinar o pH de soluções aquosas de surfactantes. Este método só é válido se especificado na norma específica para cada produto.
Este método baseia-se na medição potenciométrica da diferença de potencial entre um eletrodo de vidro imerso em uma solução aquosa do surfactante e um eletrodo de referência. A amostra de surfactante deve ser preparada e armazenada de acordo com as instruções da norma ISO 607.
Durante os testes, pesa-se aproximadamente 10 g da amostra com precisão de 0,01 g. O preparo e a concentração da solução de teste, retirada da porção de teste, devem ser especificados na norma específica para cada produto. O medidor de pH é calibrado de acordo com as instruções do fabricante, utilizando duas soluções tampão padrão selecionadas na temperatura especificada. Ao medir o pH, em todas as medições, as temperaturas dos eletrodos, da água utilizada para lavagem e das soluções tampão padrão ou soluções de teste devem ser ajustadas com uma tolerância de ± 1 °C em 20 °C e devem ser as mais próximas possíveis entre si. A diferença entre essas temperaturas não deve exceder 1 °C.
Após a calibração do dispositivo, os eletrodos são lavados primeiro com água e depois com a solução de teste. A solução de teste é misturada, uma quantidade suficiente é vertida no copo medidor e os eletrodos são imersos nela. A leitura do pHmetro é verificada para que se estabilize durante 1 minuto, e então o valor é registrado.
Os mesmos procedimentos são repetidos com uma nova porção da solução de teste. Se a segunda medição diferir da primeira em 0,1 unidade de pH ou mais, uma terceira medição é realizada. Se esse valor for incerto, o teste é repetido, incluindo a calibração. No caso de uma superfície catiônica, o medidor de pH é verificado após cada medição.
O valor médio deve ser arredondado para a unidade de pH mais próxima. Os resultados são expressos em unidades de pH a 20 graus Celsius.
Resumidamente, a norma ISO 4316 é um método de ensaio que mede uma propriedade muito específica dos surfactantes aniônicos: sua capacidade de dispersar sabões de cálcio (tipicamente dispersão de sabão de cal ou poder dispersante de sabão de cálcio).
Em resumo, responde à pergunta: quão eficaz este surfactante é na prevenção da formação daqueles resíduos oleosos incômodos em sabões para água dura? Isso é crucial para detergentes de roupa, xampus, detergentes para louça e produtos de limpeza industrial usados em áreas com água dura.
Quando sabões comuns são usados em água dura (água que contém íons de cálcio ou magnésio), eles reagem formando sabões de cálcio insolúveis. Esses sabões de cálcio são a espuma branco-acinzentada que aparece em banheiras, ao redor de pias ou na camada de gordura que fica nas roupas lavadas em água dura. Eles também reduzem significativamente a eficiência da limpeza.
Os surfactantes aniônicos sintéticos modernos (por exemplo, alquilbenzeno sulfonatos, sulfatos de éter de álcool, sulfonatos de alfa-olefina) são muito mais resistentes aos íons de dureza e dispersam esses sabões de cálcio de forma mais ativa, mantendo-os em suspensão e prevenindo a precipitação. Quanto maior o poder dispersante, melhor o desempenho do surfactante em águas muito duras, sem a necessidade de agentes de intensificação adicionais (antigamente fosfatos ou atualmente zeólitas/policarboxilatos).
Ao aplicar o método de ensaio ISO 4316, prepara-se uma dispersão padrão de sabão de cálcio (oleato de cálcio ou estearato de cálcio em água, uma suspensão floculante muito instável). Adicionam-se quantidades crescentes da solução de surfactante de teste. A mistura é agitada e deixada em repouso. O ponto final é atingido quando 20% do sabão de cálcio original permanece disperso (medido por titulação ácida do sabão disperso após filtração ou centrifugação). O resultado é expresso como o poder dispersante do sabão de cálcio. Este valor corresponde geralmente à quantidade de surfactante em gramas necessária para dispersar 100 g de sabão de cálcio. Um valor numérico mais baixo indica um melhor poder dispersante.
Nos anos anteriores, à medida que os países faziam a transição do sabão para os detergentes sintéticos, a força de dispersão do sabão de cal era um dos critérios de seleção mais importantes para os tensoativos aniônicos, especialmente em países onde a água costuma ser muito dura. Esse teste serviu de base para muitos requisitos comerciais (por exemplo, “valor mínimo de força de dispersão do sabão de cal de 5” em especificações de licitação). Esse método de teste ajudou a explicar por que alguns alquilbenzenossulfonatos antigos, apesar de suas boas propriedades espumantes, apresentavam desempenho ruim em água dura.
A norma ISO 4316 continua sendo importante nos dias de hoje. Os principais motivos pelos quais essa norma é considerada tão importante são os seguintes:
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