ISO 4316 界面活性劑 - 水溶液pH值的測定 - 電位滴定法

國際標準化組織 (ISO) 發布的 ISO 4316《界面活性劑—水溶液 pH 值的測定—電位滴定法》標準描述了一種測定界面活性劑水溶液 pH 值的方法。此方法僅在特定產品的標準中明確規定的情況下才有效。

此方法是基於電位測量法，即測量浸入界面活性劑水溶液中的玻璃電極與參考電極之間的電位差。界面活性劑樣品的製備和儲存應依照ISO 607標準中的說明進行。

測試過程中，稱取約10 g樣品，精度為0,01 g。取自測試樣品的測試溶液的製備和濃度應依照各產品的具體標準進行規定。 pH計應按照製造商的說明，使用兩種選定的標準緩衝溶液在指定溫度下進行校準。測量pH值時，所有測量中電極、清洗用水以及標準緩衝溶液或測試溶液的溫度應控制在±1℃以內，且彼此盡可能接近。這些溫度之間的差異不應超過1℃。

設備校正後，先用水清洗電極，再用測試溶液清洗。將測試溶液混合均勻，取適量倒入量杯中，並將電極浸入其中。檢查pH計讀數穩定1分鐘後，記錄讀數。

使用一份新鮮的測試溶液重複上述步驟。如果第二次測量值與第一次測量值相差 0,1 個 pH 單位或以上，則進行第三次測量。如果該值不確定，則重複測試，包括校準。對於陽離子表面，每次測量後均需檢查 pH 計。

平均值應四捨五入到最接近的pH單位。結果以攝氏20度下的pH值表示。

簡而言之，ISO 4316 標準是一種測試方法，用於測量陰離子界面活性劑的一個非常具體的性質：它們分散鈣皂的能力（通常是石灰皂分散性或鈣皂分散能力）。

簡而言之，它回答了這樣一個問題：這種表面活性劑在防止硬水皂產生惱人的油膩殘留物方面效果如何？這對於在硬水地區使用的洗衣液、洗髮精、洗碗精和工業清潔劑至關重要。

普通肥皂在硬水（含有鈣離子或鎂離子的水）中使用時，會發生反應生成不溶性鈣皂。這些鈣皂是浴缸、水槽周圍或硬水洗滌後衣物上殘留的油膩層中出現的灰白色泡沫。它們還會顯著降低清潔效率。

現代合成陰離子界面活性劑（例如烷基苯磺酸鹽、醇醚硫酸鹽、α-烯烴磺酸鹽）對硬度離子具有更強的抵抗力，並且能夠有效地分散鈣皂，使其保持懸浮並防止沉澱。分散能力越強，界面活性劑在高硬度水中的表現就越好，無需添加額外的增強劑（以前是磷酸鹽，現在是沸石/聚羧酸鹽）。

採用 ISO 4316 測試方法時，首先製備標準鈣皂分散液（油酸鈣或硬脂酸鈣水溶液，極不穩定的絮凝懸浮液）。然後，逐步加入待測界面活性劑溶液。搖勻混合物並靜置。當初始鈣皂的 20% 仍分散在溶液中（透過過濾或離心後對分散的鈣皂進行酸滴定測定），即達到終點。結果以鈣皂的分散力表示。通常，分散力是指分散 100 克鈣皂所需的界面活性劑的克數。數值越低，分散力越好。

過去，隨著各國從使用肥皂過渡到使用合成洗滌劑，石灰皂分散強度是陰離子界面活性劑最重要的選擇標準之一，尤其是在水質硬度較高的國家。這項測試構成了許多商業要求的基礎（例如，招標規範中「石灰皂分散強度最低值為5」）。此測試方法有助於解釋為什麼一些早期烷基苯磺酸鹽儘管具有良好的起泡性能，但在硬水中的表現卻不佳。

ISO 4316 標準至今仍然非常重要。該標準如此重要的主要原因如下：

• 預測產品在極硬水中的實際表現：在水質極硬的地區，鈣皂分散仍是低成本洗滌劑和個人護理產品的主要失效原因。在這些市場中，ISO 4316 測試得分低的產品往往會導致消費者投訴。
• 商業陰離子界面活性劑的關鍵性能：直鏈烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽和仲烷磺酸鹽的技術資料表中仍標示為 ISO 4316 等級。許多大型買家在其採購規格中仍包含「石灰皂分散力最高 6 (ISO 4316)」的字樣，尤其是在硬水國家銷售的粉狀洗滌劑。
• 低濃度或無磷洗滌劑的成本優化：當配方師希望減少或完全去除沸石、聚羧酸鹽或檸檬酸鹽（以降低成本或遵守磷酸鹽禁令）時，他們自然需要具有強鈣皂分散能力的界面活性劑。 ISO 4316 標準是原料選擇中最經濟的方法。
• 法規遵循：一些國家法規和生態標章標準在定義適用於硬水時仍間接參考 ISO 4316 標準。

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