ISO 4316 表面活性剂 - 水溶液pH值的测定 - 电位滴定法

国际标准化组织 (ISO) 发布的 ISO 4316《表面活性剂——水溶液 pH 值的测定——电位滴定法》标准描述了一种测定表面活性剂水溶液 pH 值的方法。该方法仅在特定产品的标准中明确规定的情况下才有效。

该方法基于电位测量法，即测量浸入表面活性剂水溶液中的玻璃电极与参比电极之间的电位差。表面活性剂样品的制备和储存应按照ISO 607标准中的说明进行。

测试过程中，称取约10 g样品，精度为0,01 g。取自测试样品的测试溶液的制备和浓度应按照各产品的具体标准进行规定。pH计应按照制造商的说明，使用两种选定的标准缓冲溶液在指定温度下进行校准。测量pH值时，所有测量中电极、清洗用水以及标准缓冲溶液或测试溶液的温度应控制在±1℃以内，且彼此尽可能接近。这些温度之间的差异不应超过1℃。

设备校准后，先用水清洗电极，再用测试溶液清洗。将测试溶液混合均匀，取适量倒入量杯中，并将电极浸入其中。检查pH计读数稳定1分钟后，记录读数。

使用一份新鲜的测试溶液重复上述步骤。如果第二次测量值与第一次测量值相差 0,1 个 pH 单位或以上，则进行第三次测量。如果该值不确定，则重复测试，包括校准。对于阳离子表面，每次测量后均需检查 pH 计。

平均值应四舍五入到最接近的pH单位。结果以20摄氏度下的pH值表示。

简而言之，ISO 4316 标准是一种测试方法，用于测量阴离子表面活性剂的一个非常具体的性质：它们分散钙皂的能力（通常是石灰皂分散性或钙皂分散能力）。

简而言之，它回答了这样一个问题：这种表面活性剂在防止硬水皂产生恼人的油腻残留物方面效果如何？这对于在硬水地区使用的洗衣液、洗发水、洗洁精和工业清洁剂至关重要。

普通肥皂在硬水（含有钙离子或镁离子的水）中使用时，会发生反应生成不溶性钙皂。这些钙皂就是浴缸、水槽周围或硬水洗涤后衣物上残留的油腻层中出现的灰白色泡沫。它们还会显著降低清洁效率。

现代合成阴离子表面活性剂（例如烷基苯磺酸盐、醇醚硫酸盐、α-烯烃磺酸盐）对硬度离子具有更强的抵抗力，并且能够有效地分散钙皂，使其保持悬浮状态并防止沉淀。分散能力越强，表面活性剂在高硬度水中的性能就越好，无需添加额外的增强剂（以前是磷酸盐，现在是沸石/聚羧酸盐）。

采用 ISO 4316 测试方法时，首先制备标准钙皂分散液（油酸钙或硬脂酸钙水溶液，一种极不稳定的絮凝悬浮液）。然后，逐步加入待测表面活性剂溶液。摇匀混合物并静置。当初始钙皂的 20% 仍分散在溶液中时（通过过滤或离心后对分散的钙皂进行酸滴定测定），即达到终点。结果以钙皂的分散力表示。通常，分散力是指分散 100 克钙皂所需的表面活性剂的克数。数值越低，分散力越好。

过去，随着各国从使用肥皂过渡到使用合成洗涤剂，石灰皂分散强度是阴离子表面活性剂最重要的选择标准之一，尤其是在水质硬度较高的国家。这项测试构成了许多商业要求的基础（例如，招标规范中“石灰皂分散强度最低值为5”）。该测试方法有助于解释为什么一些早期烷基苯磺酸盐尽管具有良好的起泡性能，但在硬水中的表现却不佳。

ISO 4316 标准至今仍然非常重要。该标准如此重要的主要原因如下：

• 预测产品在极硬水中的实际性能：在水质极硬的地区，钙皂分散仍然是低成本洗涤剂和个人护理产品的主要失效原因。在这些市场中，ISO 4316 测试得分低的产品往往会导致消费者投诉。
• 商业阴离子表面活性剂的关键性能：直链烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐和仲烷磺酸盐的技术数据表中仍然标有 ISO 4316 等级。许多大型买家在其采购规格中仍然包含“石灰皂分散力最高 6 (ISO 4316)”的字样，尤其是在硬水国家销售的粉状洗涤剂。
• 低浓度或无磷洗涤剂的成本优化：当配方师希望减少或完全去除沸石、聚羧酸盐或柠檬酸盐（以降低成本或遵守磷酸盐禁令）时，他们自然需要具有强钙皂分散能力的表面活性剂。ISO 4316 标准是原材料选择中最经济的方法。
• 法规遵从性：一些国家法规和生态标签标准在定义适用于硬水时仍然间接参考 ISO 4316 标准。

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