國家標準GB/T7573-2009《紡織品水萃取液pH值的測定》的修訂主要參考了標準ISO3071：2005《紡織品 水萃取液pH值的測定》。與GB/T7573-2002相比，GB/T7573-2009進行了重大的技術(shù)內(nèi)容調(diào)整，主要修改內(nèi)容如下：

(1)增加了KCl(0.1mol/L)萃取介質(zhì);

(2)蒸餾水或去離子水的pH值范圍改為5.0～7.5;

(3)增加了一種標準緩沖溶液;

(4)改變部分試驗器具的精度要求;

(5)振蕩萃取時間由1h改為(120±5)min;

(6)要求平行誤差不得超過0.2;

(7)取消了樣品的調(diào)濕要求。

本文主要針對以上的(1)、(2)、(5)、(7)修改的內(nèi)容進行試驗分析，探求更加科學(xué)、合理的試驗條件。

試驗部分

本試驗部分主要針對標準GB/T7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》中調(diào)整的技術(shù)部分，探討萃取介質(zhì)和萃取時間、試驗用水、試驗時間，樣品調(diào)濕等因素對水萃取液pH值測定的影響，尋求適用于現(xiàn)代紡織實驗室檢測的*佳試驗條件。試驗中除對比的技術(shù)條件外，其他技術(shù)條件一律按照GB/T7573-2009的要求進行，不單獨特別說明。試驗采用4種不同種類產(chǎn)品：樣品1—純棉提花床品四件套;樣品2—錦綸花邊面料;樣品3—純棉麻灰紗;樣品4—學(xué)生西服，分別進行試驗。

1.1萃取介質(zhì)和萃取時間的影響

1) 三級水(pH值5.0～7.5)萃取介質(zhì)

原理：水是*弱的電解質(zhì)，其電離方程式可表示為：H2O H++OH-。

實驗室三級水的電導(dǎo)率一般在2～5μS/cm之間,其作為紡織品萃取液萃取出的離子*為有限,離子強度小,電導(dǎo)率低，電阻高,與測量回路的其他電阻相比已不可忽略;同時，由于液接電勢的不穩(wěn)定會引起pH值的變化,其示值漂移幅度大，不易得到重現(xiàn)的結(jié)果[1]。

2)0.1mol/L KCl萃取介質(zhì)

原理：KCl溶液是典型的中性溶液,為強酸強堿鹽,在水中完全電離，但K+和Cl-離子不會破壞H2O H++OH-的電離平衡，對試液本身的pH值無干擾，因此可以作為離子強度調(diào)節(jié)劑，增加離子強度,提高電導(dǎo)率，進而提升pH值測定示值的穩(wěn)定性[2]。

3) 試驗結(jié)果及分析

表1 采用KCl和三級水做萃取介質(zhì)測得的pH值數(shù)據(jù)

從表1中可以發(fā)現(xiàn)：用0.1 mol/L KCl做萃取介質(zhì)測得的pH值與用水做萃取介質(zhì)所得結(jié)果無明顯差異。用0.1 mol/L KCl作為萃取介質(zhì)，萃取時間分別為1 h和2 h時，pH值的測試結(jié)果無明顯差異。經(jīng)過多次試驗，當采用100 mL 的0.1 mol/L KCl做萃取介質(zhì)，萃取時間在1h±5min時，即可得到較好的數(shù)據(jù)。

試驗過程中還發(fā)現(xiàn)：用玻璃電*測試KCl萃取液的pH值時，測試結(jié)果迅速且數(shù)值穩(wěn)定無明顯漂移;而玻璃電*測試水萃取介質(zhì)的pH值時，則響應(yīng)時間較長，數(shù)值穩(wěn)定慢且穩(wěn)定性差，數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性不好。

1.2 三級水pH值的影響

新標準引用了GB/T 6682-2008《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》，將試驗用蒸餾水或去離子水的pH值范圍改為5.0～7.5，擴大了試驗用水的選擇范圍。本試驗選擇pH值分別為5.5和7.5的三級水(標注為A和B)為萃取介質(zhì)，對試驗樣品3和樣品4，進行萃取液pH值的測定，結(jié)果如下：

表2 pH值不同的三級水對測試結(jié)果的影響

試驗發(fā)現(xiàn)，樣品3、樣品4經(jīng)不同區(qū)間范圍的三級水萃取，萃取液pH值差異不大，均小于0.2 pH單位。經(jīng)過大量的試驗證明，三級水的pH值對樣品萃取液的pH值影響在誤差允許范圍之內(nèi)，可以忽略。

1.3 試驗時間的影響

玻璃電*浸沒在萃取液中的時間長短影響著讀數(shù)的穩(wěn)定性。要得到比較準確可靠的讀數(shù)，玻璃電*需要在萃取液中浸沒一段時間，以使電*得到響應(yīng)，但是浸沒時間不宜過長，否則測試數(shù)據(jù)會漂移，讀數(shù)不穩(wěn)定。

另外的試驗發(fā)現(xiàn)：堿性萃取液在空氣中暴露10?min可導(dǎo)致pH值的結(jié)果降低0.1以上，超過30min，就可導(dǎo)致pH值結(jié)果降低0.2以上;對于酸性偏中性萃取液，在空氣中暴露30?min后，pH值的結(jié)果會提高0.2以上。這是因為在一個敞開的實驗室環(huán)境條件下，空氣中的二氧化碳或其他酸性(或堿性)氣體會溶解在萃取液中，影響溶液中H+的濃度，進而破壞離子的交換平衡，干擾試驗。目前，國內(nèi)實驗室基本采用開放式的環(huán)境對萃取液進行pH測試，所以應(yīng)盡可能迅速的完成試驗操作以減小試驗誤差。

1.4 樣品調(diào)濕的影響

GB/T7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》取消了對試驗樣品調(diào)濕處理的規(guī)定。因為與調(diào)濕有關(guān)的操作可能會對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。樣品5在北京、天津、濰坊三個不同的紡織品實驗室之間進行了比對試驗，試驗隨機采用調(diào)濕和非調(diào)濕處理，測試pH值發(fā)現(xiàn)，萃取液的pH值呈現(xiàn)較大的無規(guī)律性差異，其差值*大超過2 pH單位。由此可見，試驗樣品的調(diào)濕處理很大程度上會影響到萃取液的pH值，新標準中取消這一規(guī)定無疑是更加規(guī)范。

1.5 其他影響因素

試驗樣品的制備，萃取液振蕩的頻率、振幅，電*的選擇、保養(yǎng)，試驗人員主觀判斷,實驗室環(huán)境等因素都會影響到萃取液pH的測定準確度，實驗室工作人員需在日常工作中注意設(shè)備和操作的影響因素，如電*的有效期一般為1年,長期使用的電*會出現(xiàn)響應(yīng)慢、數(shù)據(jù)漂移等特點,應(yīng)及時更換新電*。

結(jié)論

通過試驗發(fā)現(xiàn)，影響pH值測試準確度的因素有很多。從GB/T7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》與GB/T7573-2002《紡織品 水萃取液pH值的測定》兩個標準的內(nèi)容對比出發(fā)，設(shè)計并實施了大量試驗，結(jié)果表明：采用100 mL 0.1mol/L KCl溶液作為萃取介質(zhì)，萃取(60±5) min，可以得到重現(xiàn)性好、可信度高的數(shù)據(jù)，同時可提高工作效率;作為萃取液的三級水的pH值對測試結(jié)果無明顯影響;萃取液暴露在實驗室開放環(huán)境的時間長短對測試結(jié)果有較大影響。

盡管GB/T7573-2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》比GB/T 7573-2002在技術(shù)條件上有了很大改進，更加科學(xué)合理，但是其具體實施細節(jié)還需要明確化，我們期待GB 18401—2003《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》在以后的修改完善版本中，引用文件給予具體化。