不同萃取介质对纺织品pH值测试的影响

张慢乐+彭世雄+吴世容+杨友庆+李涵

摘要：

对于标准GB/T 7573—2009中萃取介质的选择问题，本文选取酸性样品、中性样品和碱性样品分别在两种萃取介质中进行了比对试验。测试结果表明，以0.1 mol/L KCl作为萃取介质测试所得样品的pH值偏低，且有良好的稳定性。

关键词：纺织品;pH;KCl;三级水;影响

近年来，随着人们生活水平的提高和对环保意识的增强，人们在注重服装美观和舒适的同时，也将服装面料的安全环保性能考虑其中，pH值是安全环保的指数之一。人体表面皮肤呈弱酸性，pH值约为5.5～6.0，能有效防止外界病菌的侵入，如果与皮肤接触的纺织品超过人体皮肤适宜的范围，很容易引起皮肤瘙痒、过敏等疾病，甚至损害人体的汗腺和神经系统[1]，所以pH值是纺织品的重要检测指标之一。

在实际测定中，以三级水作为萃取介质，普遍存在测试pH值不稳定、漂移大，各实验室之间数据的重现性差的现象。主要原因之一是水萃取液中导电离子数目少，溶液电阻值高，液接界电位不稳定[2]，而用0.1 mol/L KCl溶液作为萃取介质，可增加萃取液的导电性从而减少液接电位的影响，进而提高pH值测定的稳定性[3]。本文分别采取三级水溶液和0.1 mol/L KCl溶液两种萃取介质分别做了比对试验，结果表明，酸性样品、中性样品和碱性样品在0.1 mol/L KCl溶液中的pH值测试结果比在三级水中偏低，且稳定性良好。

1    试验

1.1  仪器与试剂

S220型pH计（梅特勒-托利多上海有限公司），具塞烧瓶（250 mL），AS-24恒温水浴振荡器（佛山市冈崎机械制造有限公司），BSA623S-CW分析天平（赛多利斯科学仪器北京有限公司），容量瓶（1000 mL），量筒（100mL）。氯化钾（分析纯），三级水（满足GB/T 6682要求，温度为25℃时，pH值5.0～7.5）。

1.2  试验方法

根据GB/T 7573—2009《纺织品水萃取液pH值的测定》，用pH值为4.0和7.0的标准缓冲溶液校准后的pH计测定萃取液的pH值。

1.2.1  样品及其萃取液的制备

（1）样品的制备：将试样剪成5 mm×5 mm 的小块，操作过程避免污染和用手直接触摸试样。

（2）水萃取液的制备：称取三份样品，各（2.00±0.05）g，分别放入具塞烧瓶中，各加入100 mL三级水，盖紧瓶塞，摇动烧瓶使试样完全浸湿，将烧瓶置于振荡器上振荡（120±5）min（60次/min），并记录萃取液温度。

（3）KCl萃取液的制备：称取三份样品，各（2.00±0.05）g，分别放入具塞烧瓶中，各加入0.1 mol/L KCl溶液100 mL，盖紧瓶塞，摇动烧瓶使试样完全浸湿，将烧瓶置于振荡器上振荡（120±5）min（60次/min），并记录萃取液温度。

1.2.2  萃取液pH值的测定

在萃取液温度下用两种缓冲液校准pH计。将第一份萃取液倒入烧杯，立即将电极浸入液面下至少10 mm处，用玻璃棒轻轻搅动溶液直至pH值达到稳定。取出电极后直接浸入第二份萃取液液面下至少10 mm处，静置直至pH值达到稳定，并记录该值。取第三份萃取液，迅速将电极浸没到至少10 mm处，静置直至pH值达到稳定，并记录该值[4]。

1.2.3  计算

将第二次和第三次的记录值的平均值作为计算结果，结果保留一位小数。如果两次pH测量值之间的差异大于0.2，则另取试样重新测试，直到有两个有效测量值为止。

2    结果与讨论

2.1  不同萃取介质对偏酸性样品pH值的影响

选择pH值偏酸性的10个样品，分别以三级水和KCl溶液为萃取介质测定pH值，测试数据见表1。由表1可知，用0.1 mol/L KCl做萃取介质测定的pH值比用三级水低。水萃取液pH值测试结果漂移明显，最大漂移可达到0.20，KCl萃取液pH值测试结果具有良好的稳定性，最大漂移为0.06。对于偏酸性样品在KCl溶液所测的pH值偏低，究其原因：pH = - lgαH+= -lgγ·CH+ （式中：αH+是溶液中氢离子的活度;γ为活度系数;CH+为氢离子浓度）。

pH电极是对氢离子活度具有高选择性响应的离子选择性电极，因为氯化钾溶液比水含有更高的离子浓度，因此它的活度系数要大于水，即γ值更大，通过公式可以看出在氢离子浓度相同的条件下pH值与γ值成反比，即γ值越大，pH值越小[5]。

建议pH值偏酸性时，用KCl溶液做萃取介质。

表1    偏酸性样品在不同萃取介质条件下的pH值

2.2  不同萃取介质对偏中性样品pH值的影响

选择pH值偏中性的10个样品，分别以三级水和KCl溶液为萃取介质测定pH值，测试数据见表2。由表2可知，用0.1 mol/L KCl做萃取介质测定的pH值比用三级水低。原因如2.1所述。水萃取液pH值测试结果漂移明显，最大漂移可达到0.19，KCl萃取液pH值测试结果具有良好的稳定性，最大漂移为0.05。建议在pH值偏中性时，用KCl溶液做萃取介质。

2.3  不同萃取介质对偏碱性样品pH值的影响

选择pH值偏碱性的10个样品，分别以三级水和KCl溶液为萃取介质测定pH值，测试数据见表3。由表3可知，用0.1 mol/L KCl做萃取介质测定的pH值比用三级水低。原因如2.1所述。水萃取液pH值测试结果稍有漂移，最大漂移可达到0.11，KCl萃取液pH值测试结果具有良好的稳定性，最大漂移为0.03。建议在pH值偏碱性时，用KCl溶液做萃取介质。

表3    偏碱性样品在不同萃取介质条件下的pH值

3    结论

本文针对酸性样品、中性样品和碱性样品分别在两种萃取介质中进行了比对试验。测试结果表明，以0.1 mol/L KCl作为萃取介质测得样品的pH值偏低，且得到良好的稳定性。建议纺织品pH值测定时，用KCl溶液做萃取介质。

参考文献：

[1]何秀玲，梁国斌.纺织品pH值不同测定方法的比较和探讨[J].印染助剂，2005，（10）：42-44.

[2]曹锡忠，周静珠，杨安南，等. pH值检测方法ISO 3071修改浅析[J].纺织标准与质量，2006，（4）：34-35.

[3]陈树枫，李康.氯化钾作为离子强度调节剂在快速测定pH值中的应用[J].现代纺织技术，2008，（3）：44-49.

[4]GB/T 7573—2009 纺织品水萃取液pH值的测定[S].

[5]王学利.对纺织品水萃取液pH值的测试的探讨[J].中国纤检，2011，（11）：42.

（作者单位：重庆市纤维检验局）