ISO 4316 Поверхностно-активные вещества - Определение pH водных растворов - Потенциометрический метод

Стандарт ISO 4316 «Поверхностно-активные вещества — Определение pH водных растворов — Потенциометрический метод», опубликованный Международной организацией по стандартизации (ISO), описывает метод определения pH водных растворов поверхностно-активных веществ. Этот метод действителен только в том случае, если он указан в конкретном стандарте для каждого продукта.

Данный метод основан на потенциометрическом измерении разности потенциалов между стеклянным электродом, погруженным в водный раствор поверхностно-активного вещества, и эталонным электродом. Образец поверхностно-активного вещества следует готовить и хранить в соответствии с инструкциями, приведенными в стандарте ISO 607.

В ходе тестирования взвешивается приблизительно 10 г образца с точностью до 0,01 г. Способ приготовления и концентрация тестового раствора, взятого из тестовой порции, должны быть указаны в конкретном стандарте для каждого продукта. Калибровка pH-метра производится в соответствии с инструкциями производителя с использованием двух выбранных стандартных буферных растворов при заданной температуре. При измерении pH температура электродов, воды, используемой для промывки, и стандартных буферных растворов или тестовых растворов должна быть установлена ​​с точностью до 20 градусов плюс/минус 1 градус и должна быть максимально близкой друг к другу. Разница между этими температурами не должна превышать 1 градус.

После калибровки прибора электроды сначала промывают водой, а затем тестовым раствором. Тестовый раствор перемешивают, наливают достаточное количество в мерный стаканчик, и погружают в него электроды. Показания pH-метра проверяют на стабильность в течение 1 минуты, после чего значение записывают.

Те же процедуры повторяются со свежей порцией тестового раствора. Если второе измерение отличается от первого на 0,1 единицы pH или более, проводится третье измерение. Если это значение неопределенно, тест повторяется, включая калибровку. В случае катионной поверхности pH-метр проверяется после каждого измерения.

Среднее значение следует округлить до ближайшей единицы pH. Результаты выражены в единицах pH при 20 градусах Цельсия.

Вкратце, стандарт ISO 4316 — это метод испытаний, измеряющий очень специфическое свойство анионных поверхностно-активных веществ: их способность диспергировать кальциевые мыла (обычно это дисперсия известкового мыла или диспергирующая способность кальциевого мыла).

Проще говоря, это отвечает на вопрос: насколько хорошо это поверхностно-активное вещество предотвращает образование этих неприятных жирных налетов от мыла, используемого в жесткой воде? Это крайне важно для стиральных порошков, шампуней, средств для мытья посуды и промышленных чистящих средств, используемых в районах с жесткой водой.

При использовании обычного мыла в жесткой воде (воде, содержащей ионы кальция или магния) оно вступает в реакцию с образованием нерастворимых кальциевых мыл. Эти кальциевые мыла представляют собой серовато-белую пену, которая появляется в ваннах, вокруг раковин или в жирном слое, остающемся на белье в жесткой воде. Они также значительно снижают эффективность стирки.

Современные синтетические анионные поверхностно-активные вещества (например, алкилбензолсульфонаты, спиртовые эфирные сульфаты, альфа-олефиновые сульфонаты) гораздо более устойчивы к ионам жесткости и в большинстве своем активно диспергируют эти кальциевые мыла, поддерживая их во взвешенном состоянии и предотвращая осаждение. Чем выше диспергирующая способность, тем лучше поверхностно-активное вещество работает в очень жесткой воде без необходимости использования дополнительных усилителей (ранее фосфатов, а сегодня цеолитов/поликарбоксилатов).

При применении метода испытаний ISO 4316 готовится стандартная дисперсия кальциевого мыла (олеат кальция или стеарат кальция в воде, очень нестабильная, флокулирующая суспензия). Добавляются возрастающие количества раствора исследуемого поверхностно-активного вещества. Смесь встряхивают и оставляют на некоторое время. Конечная точка достигается, когда 20% исходного кальциевого мыла остается диспергированным (измеряется кислотным титрованием диспергированного мыла после фильтрации или центрифугирования). Результат выражается в виде диспергирующей способности кальциевого мыла. Обычно это количество поверхностно-активного вещества в граммах, необходимое для диспергирования 100 г кальциевого мыла. Меньшее числовое значение указывает на лучшую диспергирующую способность.

В предыдущие годы, когда страны переходили от мыла к синтетическим моющим средствам, дисперсионная способность известкового мыла была одним из важнейших критериев выбора анионных поверхностно-активных веществ, особенно в странах, где вода часто очень жесткая. Этот тест лег в основу многих коммерческих требований (например, «минимальное значение дисперсионной способности известкового мыла 5» в тендерных спецификациях). Этот метод тестирования помог объяснить, почему некоторые ранние алкилбензолсульфонаты, несмотря на хорошие пенообразующие свойства, плохо работали в жесткой воде.

Стандарт ISO 4316 остается важным и сегодня. Основные причины, по которым этот стандарт считается столь важным, следующие:

• Прогнозирует реальную эффективность в условиях очень жесткой воды: в регионах с чрезвычайно жесткой водой диспергирование кальциевого мыла по-прежнему является основной причиной отказов недорогих моющих средств и средств личной гигиены. Продукты, получившие низкие оценки по тесту ISO 4316, часто вызывают жалобы потребителей на этих рынках.
• Ключевые свойства коммерческих анионных поверхностно-активных веществ: линейные алкилбензолсульфонаты, альфа-олефинсульфонаты и вторичные алкансульфонаты по-прежнему продаются с рейтингом ISO 4316 в своих технических характеристиках. Многие крупные покупатели продолжают включать фразу «Максимальная диспергирующая способность известкового мыла 6 (ISO 4316)» в свои спецификации закупок, особенно для порошковых моющих средств, продаваемых в странах с жесткой водой.
• Оптимизация затрат при производстве моющих средств с низкой концентрацией или без фосфатов: Когда разработчики рецептур хотят уменьшить или полностью исключить использование цеолитов, поликарбоксилатов или цитратов (для снижения затрат или соблюдения запретов на фосфаты), им, естественно, необходимы поверхностно-активные вещества с высокой диспергирующей способностью, подобно кальциевому мылу. Стандарт ISO 4316 является наиболее экономичным способом выбора сырья.
• Соответствие нормативным требованиям: Некоторые национальные нормативные акты и критерии экомаркировки по-прежнему косвенно ссылаются на стандарт ISO 4316 при определении пригодности для использования в жесткой воде.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и оказывает помощь в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем предприятиям услуги по тестированию в соответствии со стандартом «ISO 4316 Поверхностно-активные вещества — Определение pH водных растворов — Потенциометрический метод».