不同萃取介質對紡織品pH值測試的影響

張慢樂+彭世雄+吳世容+楊友慶+李涵

摘要：

對于標準GB/T 7573—2009中萃取介質的選擇問題，本文選取酸性樣品、中性樣品和堿性樣品分別在兩種萃取介質中進行了比對試驗。測試結果表明，以0.1 mol/L KCl作為萃取介質測試所得樣品的pH值偏低，且有良好的穩定性。

關鍵詞：紡織品;pH;KCl;三級水;影響

近年來，隨著人們生活水平的提高和對環保意識的增強，人們在注重服裝美觀和舒適的同時，也將服裝面料的安全環保性能考慮其中，pH值是安全環保的指數之一。人體表面皮膚呈弱酸性，pH值約為5.5～6.0，能有效防止外界病菌的侵入，如果與皮膚接觸的紡織品超過人體皮膚適宜的范圍，很容易引起皮膚瘙癢、過敏等疾病，甚至損害人體的汗腺和神經系統[1]，所以pH值是紡織品的重要檢測指標之一。

在實際測定中，以三級水作為萃取介質，普遍存在測試pH值不穩定、漂移大，各實驗室之間數據的重現性差的現象。主要原因之一是水萃取液中導電離子數目少，溶液電阻值高，液接界電位不穩定[2]，而用0.1 mol/L KCl溶液作為萃取介質，可增加萃取液的導電性從而減少液接電位的影響，進而提高pH值測定的穩定性[3]。本文分別采取三級水溶液和0.1 mol/L KCl溶液兩種萃取介質分別做了比對試驗，結果表明，酸性樣品、中性樣品和堿性樣品在0.1 mol/L KCl溶液中的pH值測試結果比在三級水中偏低，且穩定性良好。

1 ? ?試驗

1.1 ?儀器與試劑

S220型pH計（梅特勒-托利多上海有限公司），具塞燒瓶（250 mL），AS-24恒溫水浴振蕩器（佛山市岡崎機械制造有限公司），BSA623S-CW分析天平（賽多利斯科學儀器北京有限公司），容量瓶（1000 mL），量筒（100mL）。氯化鉀（分析純），三級水（滿足GB/T 6682要求，溫度為25℃時，pH值5.0～7.5）。

1.2 ?試驗方法

根據GB/T 7573—2009《紡織品水萃取液pH值的測定》，用pH值為4.0和7.0的標準緩沖溶液校準后的pH計測定萃取液的pH值。

1.2.1 ?樣品及其萃取液的制備

（1）樣品的制備：將試樣剪成5 mm×5 mm 的小塊，操作過程避免污染和用手直接觸摸試樣。

（2）水萃取液的制備：稱取三份樣品，各（2.00±0.05）g，分別放入具塞燒瓶中，各加入100 mL三級水，蓋緊瓶塞，搖動燒瓶使試樣完全浸濕，將燒瓶置于振蕩器上振蕩（120±5）min（60次/min），并記錄萃取液溫度。

（3）KCl萃取液的制備：稱取三份樣品，各（2.00±0.05）g，分別放入具塞燒瓶中，各加入0.1 mol/L KCl溶液100 mL，蓋緊瓶塞，搖動燒瓶使試樣完全浸濕，將燒瓶置于振蕩器上振蕩（120±5）min（60次/min），并記錄萃取液溫度。

1.2.2 ?萃取液pH值的測定

在萃取液溫度下用兩種緩沖液校準pH計。將第一份萃取液倒入燒杯，立即將電極浸入液面下至少10 mm處，用玻璃棒輕輕攪動溶液直至pH值達到穩定。取出電極后直接浸入第二份萃取液液面下至少10 mm處，靜置直至pH值達到穩定，并記錄該值。取第三份萃取液，迅速將電極浸沒到至少10 mm處，靜置直至pH值達到穩定，并記錄該值[4]。

1.2.3 ?計算

將第二次和第三次的記錄值的平均值作為計算結果，結果保留一位小數。如果兩次pH測量值之間的差異大于0.2，則另取試樣重新測試，直到有兩個有效測量值為止。

2 ? ?結果與討論

2.1 ?不同萃取介質對偏酸性樣品pH值的影響

選擇pH值偏酸性的10個樣品，分別以三級水和KCl溶液為萃取介質測定pH值，測試數據見表1。由表1可知，用0.1 mol/L KCl做萃取介質測定的pH值比用三級水低。水萃取液pH值測試結果漂移明顯，最大漂移可達到0.20，KCl萃取液pH值測試結果具有良好的穩定性，最大漂移為0.06。對于偏酸性樣品在KCl溶液所測的pH值偏低，究其原因：pH = - lgαH+= -lgγ·CH+ （式中：αH+是溶液中氫離子的活度;γ為活度系數;CH+為氫離子濃度）。

pH電極是對氫離子活度具有高選擇性響應的離子選擇性電極，因為氯化鉀溶液比水含有更高的離子濃度，因此它的活度系數要大于水，即γ值更大，通過公式可以看出在氫離子濃度相同的條件下pH值與γ值成反比，即γ值越大，pH值越小[5]。

建議pH值偏酸性時，用KCl溶液做萃取介質。

表1 ? ?偏酸性樣品在不同萃取介質條件下的pH值

2.2 ?不同萃取介質對偏中性樣品pH值的影響

選擇pH值偏中性的10個樣品，分別以三級水和KCl溶液為萃取介質測定pH值，測試數據見表2。由表2可知，用0.1 mol/L KCl做萃取介質測定的pH值比用三級水低。原因如2.1所述。水萃取液pH值測試結果漂移明顯，最大漂移可達到0.19，KCl萃取液pH值測試結果具有良好的穩定性，最大漂移為0.05。建議在pH值偏中性時，用KCl溶液做萃取介質。

2.3 ?不同萃取介質對偏堿性樣品pH值的影響

選擇pH值偏堿性的10個樣品，分別以三級水和KCl溶液為萃取介質測定pH值，測試數據見表3。由表3可知，用0.1 mol/L KCl做萃取介質測定的pH值比用三級水低。原因如2.1所述。水萃取液pH值測試結果稍有漂移，最大漂移可達到0.11，KCl萃取液pH值測試結果具有良好的穩定性，最大漂移為0.03。建議在pH值偏堿性時，用KCl溶液做萃取介質。

表3 ? ?偏堿性樣品在不同萃取介質條件下的pH值

3 ? ?結論

本文針對酸性樣品、中性樣品和堿性樣品分別在兩種萃取介質中進行了比對試驗。測試結果表明，以0.1 mol/L KCl作為萃取介質測得樣品的pH值偏低，且得到良好的穩定性。建議紡織品pH值測定時，用KCl溶液做萃取介質。

參考文獻：

[1]何秀玲，梁國斌.紡織品pH值不同測定方法的比較和探討[J].印染助劑，2005，（10）：42-44.

[2]曹錫忠，周靜珠，楊安南，等. pH值檢測方法ISO 3071修改淺析[J].紡織標準與質量，2006，（4）：34-35.

[3]陳樹楓，李康.氯化鉀作為離子強度調節劑在快速測定pH值中的應用[J].現代紡織技術，2008，（3）：44-49.

[4]GB/T 7573—2009 紡織品水萃取液pH值的測定[S].

[5]王學利.對紡織品水萃取液pH值的測試的探討[J].中國纖檢，2011，（11）：42.

（作者單位：重慶市纖維檢驗局）