Tiêu chuẩn ISO 4316 Chất hoạt động bề mặt - Xác định độ pH của dung dịch nước - Phương pháp đo điện thế

Tiêu chuẩn ISO 4316 Chất hoạt động bề mặt - Xác định độ pH của dung dịch nước - Phương pháp đo điện thế, do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) ban hành, mô tả phương pháp xác định độ pH của dung dịch nước chứa chất hoạt động bề mặt. Phương pháp này chỉ có giá trị nếu được quy định trong tiêu chuẩn cụ thể cho từng sản phẩm.

Phương pháp này dựa trên phép đo điện thế của hiệu điện thế giữa điện cực thủy tinh nhúng trong dung dịch nước của chất hoạt động bề mặt và điện cực tham chiếu. Mẫu chất hoạt động bề mặt cần được chuẩn bị và bảo quản theo hướng dẫn trong tiêu chuẩn ISO 607.

Trong quá trình thử nghiệm, khoảng 10 g mẫu được cân với độ chính xác 0,01 g. Việc chuẩn bị và nồng độ dung dịch thử lấy từ phần thử nghiệm phải được quy định trong tiêu chuẩn cụ thể cho từng sản phẩm. Máy đo pH được hiệu chuẩn theo hướng dẫn của nhà sản xuất, sử dụng hai dung dịch đệm chuẩn được lựa chọn ở nhiệt độ quy định. Khi đo pH, đối với tất cả các phép đo, nhiệt độ của điện cực, nước dùng để rửa và dung dịch đệm chuẩn hoặc dung dịch thử phải được đặt trong phạm vi ± 1 độ C (20 độ C) và càng gần nhau càng tốt. Sự chênh lệch giữa các nhiệt độ này không được vượt quá 1 độ C.

Sau khi thiết bị được hiệu chuẩn, các điện cực được rửa sạch trước bằng nước, sau đó bằng dung dịch thử. Dung dịch thử được khuấy đều, đổ một lượng vừa đủ vào cốc đo, rồi nhúng các điện cực vào đó. Kiểm tra xem chỉ số pH có ổn định trong 1 phút hay không, sau đó ghi lại giá trị.

Các bước tương tự được lặp lại với một lượng dung dịch thử nghiệm mới. Nếu phép đo thứ hai khác với phép đo đầu tiên từ 0,1 đơn vị pH trở lên, thì tiến hành phép đo thứ ba. Nếu giá trị này không chắc chắn, thì lặp lại thử nghiệm, bao gồm cả hiệu chuẩn. Trong trường hợp bề mặt mang điện tích dương, máy đo pH được kiểm tra sau mỗi lần đo.

Giá trị trung bình nên được làm tròn đến đơn vị pH gần nhất. Kết quả được biểu thị bằng đơn vị pH ở 20 độ C.

Tóm lại, tiêu chuẩn ISO 4316 là một phương pháp thử nghiệm đo lường một đặc tính rất cụ thể của chất hoạt động bề mặt anion: khả năng phân tán xà phòng canxi (thường là khả năng phân tán xà phòng vôi hoặc khả năng phân tán xà phòng canxi).

Nói một cách đơn giản, nó trả lời câu hỏi: chất hoạt động bề mặt này ngăn ngừa cặn bẩn, nhờn rít khó chịu do xà phòng nước cứng tạo ra tốt đến mức nào? Điều này rất quan trọng đối với chất tẩy rửa quần áo, dầu gội đầu, nước rửa chén và chất tẩy rửa công nghiệp được sử dụng ở những khu vực có nước cứng.

Khi sử dụng xà phòng thông thường trong nước cứng (nước chứa ion canxi hoặc magiê), chúng sẽ phản ứng tạo thành xà phòng canxi không tan. Loại xà phòng canxi này chính là lớp bọt màu trắng xám xuất hiện trong bồn tắm, xung quanh bồn rửa hoặc trong lớp dầu mỡ còn sót lại trên quần áo khi giặt bằng nước cứng. Chúng cũng làm giảm đáng kể hiệu quả làm sạch.

Các chất hoạt động bề mặt anion tổng hợp hiện đại (ví dụ: alkylbenzen sulfonat, rượu ete sulfat, alpha-olefin sulfonat) có khả năng chống lại các ion gây độ cứng tốt hơn nhiều và phân tán mạnh mẽ các xà phòng canxi này, giữ chúng lơ lửng và ngăn ngừa kết tủa. Khả năng phân tán càng cao, chất hoạt động bề mặt càng hoạt động tốt hơn trong nước rất cứng mà không cần chất tăng cường bổ sung (trước đây là phosphat hoặc hiện nay là zeolit/polycarboxylat).

Khi áp dụng phương pháp thử nghiệm ISO 4316, người ta chuẩn bị một dung dịch phân tán xà phòng canxi tiêu chuẩn (canxi oleat hoặc canxi stearat trong nước, một hỗn dịch rất không ổn định, dễ kết tủa). Thêm dần lượng dung dịch chất hoạt động bề mặt cần thử nghiệm. Lắc đều hỗn hợp và để yên. Điểm cuối đạt được khi 20% lượng xà phòng canxi ban đầu vẫn còn phân tán (được đo bằng phương pháp chuẩn độ axit của xà phòng đã phân tán sau khi lọc hoặc ly tâm). Kết quả được biểu thị dưới dạng khả năng phân tán của xà phòng canxi. Thông thường, đây là lượng chất hoạt động bề mặt (tính bằng gam) cần thiết để phân tán 100 g xà phòng canxi. Giá trị số càng thấp cho thấy khả năng phân tán càng tốt.

Trong những năm trước đây, khi các quốc gia chuyển đổi từ xà phòng sang chất tẩy rửa tổng hợp, độ bền phân tán của xà phòng vôi là một trong những tiêu chí lựa chọn quan trọng nhất đối với chất hoạt động bề mặt anion, đặc biệt là ở những quốc gia có nguồn nước thường rất cứng. Thử nghiệm này đã tạo cơ sở cho nhiều yêu cầu thương mại (ví dụ: “giá trị độ bền phân tán tối thiểu của xà phòng vôi là 5” trong các thông số kỹ thuật đấu thầu). Phương pháp thử nghiệm này đã giúp giải thích tại sao một số alkylbenzen sulfonat ban đầu, mặc dù có đặc tính tạo bọt tốt, lại hoạt động kém hiệu quả trong nước cứng.

Tiêu chuẩn ISO 4316 vẫn giữ vai trò quan trọng cho đến ngày nay. Những lý do chính khiến tiêu chuẩn này được coi trọng như vậy là:

• Dự đoán hiệu suất thực tế trong điều kiện nước rất cứng: Tại các khu vực có nước cực kỳ cứng, hiện tượng phân tán xà phòng canxi vẫn là nguyên nhân chính gây hỏng các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân giá rẻ. Các sản phẩm đạt điểm thấp trong các bài kiểm tra ISO 4316 thường dẫn đến khiếu nại của người tiêu dùng tại các thị trường này.
• Các đặc tính quan trọng đối với chất hoạt động bề mặt anion thương mại: Ankylbenzen sulfonat mạch thẳng, alpha-olefin sulfonat và ankan sulfonat bậc hai vẫn được bán trên thị trường với xếp hạng ISO 4316 trong bảng dữ liệu kỹ thuật của chúng. Nhiều nhà mua hàng lớn vẫn tiếp tục đưa cụm từ "Khả năng phân tán xà phòng vôi tối đa 6 (ISO 4316)" vào các thông số kỹ thuật mua hàng của họ, đặc biệt là đối với bột giặt được bán ở các quốc gia có nước cứng.
• Tối ưu hóa chi phí trong chất tẩy rửa nồng độ thấp hoặc không chứa phosphat: Khi các nhà sản xuất muốn giảm hoặc loại bỏ hoàn toàn zeolit, polycarboxylat hoặc citrat (để giảm chi phí hoặc tuân thủ lệnh cấm phosphat), họ cần các chất hoạt động bề mặt có khả năng phân tán xà phòng canxi mạnh. Tiêu chuẩn ISO 4316 là cách tiết kiệm nhất trong quá trình lựa chọn nguyên liệu thô.
• Tuân thủ quy định: Một số quy định quốc gia và tiêu chí nhãn sinh thái vẫn gián tiếp tham chiếu đến tiêu chuẩn ISO 4316 khi xác định tính phù hợp để sử dụng trong nước cứng.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ thử nghiệm tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn "ISO 4316 Chất hoạt động bề mặt - Xác định độ pH của dung dịch nước - Phương pháp đo điện thế".