GB/T 38722-2020
基本信息
标准号:
GB/T 38722-2020
中文名称:表面活性剂 界面张力的测定拉起液膜法
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
表面
活性剂
界面
张力
测定
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 38722-2020.Surface active agents-Determination of interfacial tension-Drawing up liquid films.
1范围
GB/T 38722规定了用拉起液膜法测定表面活性剂界面张力的试验方法。
GB/T 38722适用于含一种或多种阴离于域非离子表面活性剂的两个不相混溶的液相(一个水相和一个有机相) ,也适用于除上述之外的两个不相温溶的液相体系。
本标准不适用于测定含阳离子表面活性剂的两不相混溶液相体系的界面张力,这种体系的界面张力只能用滴定体积法测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
QB/T 1223表面活性剂 用作试验溶 剂的水规 格和试验方法(QB/T223-2012 ISO 2456:1986 ,MOD)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
3.1
界面张力 interfacial tension
两相间界面上的张力。
注:界面张力以毫牛顿每米(mN/m)表示。
[GB/T 5327-2008,3.22,定义 15]
液-液界面的时效aging of liquid-liqnid interface
在测量杯中从形成界面到拉起界面液膜之间的时间。
4原理
为了拉起界面膜,垂直施力于镫形环或圆环上,此环与测量杯中的两不相混液相之间的界面液膜相接触,测量液膜破裂前可能施加的最大力。
此力在测定过程中应通过最大值,否则测量无效。
5仪器
常用实验室仪器和以下各项。
5.1 张力计,能装镫形环和圆环,并应包括如下各项:
a) 水平平台,用微调螺丝可以垂直上下移动,装有千分尺以估计0.1 mm的垂直移动。
标准内容
ICS 71.100.40
中华人民共和国国家标准
GB/T38722-2020
表面活性剂
界面张力的测定
拉起液膜法
Surface active agents-Determination of interfacial tension-Drawingupliquidfilms
(ISO 6889.1986,Surfaceactive agentsDeterminationof interfacialtensionbydrawingupliguidfilms,MOD)2020-04-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-11-01实施
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。GB/T38722—2020
本标准使用重新起草法修改采用ISO6889:1986《表面活性剂用拉起液膜法测定界面张力。
本标准与IS06889:1986的技术性差异及其原因如下:关于规范性引用文件,本标准做了具有技术性差异的调整,以适应我国的技术条件,调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中,具体调整如下:用修改采用国际标准的QB/T1223代替了IS02456(见6.1.1和6.2.1):删除了ISO862
根据实验过程描述以及图解,修改了“液膜拉起前的力”的表示符号(见6.3.3)。本标准还做了下列编辑性修改:修改了标准名称;
删除了第1章中的注;
修改了词条引用文件的形式(见3.1):为适应国内浓硫酸溶液的使用习惯,修改了浓硫酸表述方式(见6.2.2);修改了附录引用在正文中的引用位置(见6.4):将ISO6889:1986的6.3.2悬置段进行了调整(见6.3.2.1和6.3.2.2)3修改了ISO6889:1986附录中图的编号,以符合我国标准的编写规则。增加了参考文献。
本标准由中国轻工业联合会提出:本标准由全国表面活性剂和洗涤用品标准化技术委员会(SAC/TC272)归口。本标准起草单位:中国口用化学研究院有限公司国家洗涤用品质量监督检验中心(太原)、上海开米科技有限公司、苏州世谱检测技术有限公司、深圳市妍倩科技有限公司、表面活性剂和洗涤剂行业生产力促进中心、厦门琥珀日化科技股份有限公司、东莞市国中新材料研究所有限公司。本标准主要起草人:李晓睿、于文、姚晨之、代丹、蔡剑波、方喜燕、王梅玲、李晓辉。1
1范围
表面活性剂界面张力的测定
拉起液膜法
本标准规定了用拉起液膜法测定表面活性剂奥面张力的试验方法GB/T38722—2020
本标准适用于含一种或多种阴窗岁非离子表面活性剂的做个不相混溶的液相(一个水相和一个有机相),也适用于除上述之处的两个不相混端的被精体事本标准不适用于测定含阳离子表面活性剂的两不相混溶液相体系的界面张力,这种体系的界面张力只能用滴定体积法测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注口期的版适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用手本文伴QB/T1223表面活性
3术语和定义
用作试验剂的水
下列术语和是义适用于本文件
界面张力interfacial tension
两相间界面上的张力。
注:界面张力改亮牛赖每来(mN/m)表示。GB/T5327
2008,3.22,定义15
规格和试验方法(QB/T1223-2012ISO2456:aging of liqun-lignid interface液-液界面的时效
在测量杯中从形成界面到拉起界面液膜之同的时间。4原理
为了拉起界面膜,垂直施力于镜形环或圆环上,此环与测量杯中的两不相混液相之间的界面液膜相接触,测量液膜破裂前可能施加的最大力。此力在测定过程中应通过最大值,含则测量无效。5仪器
常用实验室仪器和以下各项。
5.1张力计,能装形环和圆环,并应包括如下各项:a)水平平台,用微调螺丝可以垂直上下移动,装有千分尺以估计0.1mm的垂直移动。1
GB/T38722—2020
b)测力计,用来连续测量施加于测量单位的力,准确度不低于0.1mN/m。c)连接片,在测力计下端与测量单元上端之间。此片应有指示测量单元的“零位”指示器和固定夹。d)仪表,用以指示或记录测力计的测量值。装置应防震和避风。
5.2测量单元,包含a)和b)项中至少一种,以及c)项:a)锻形环,直径不超过0.1mm的铂-铱丝,水平臂的长度为20mm~40mm,两个垂直支叉的长度为10mm。支叉的端点是两个作为平衡重体的小铂球(见图1)。单位为毫米
锻形环
b)圆环,直径0.3mm的铂-铱丝圆环,圆环的周边通常在40um~60mm之间。用一铂丝橙形环固定在悬杆上(见图2)。
单位为毫米
图2圆环
周定链形环
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c)测量杯,盛待测两相体系的试验份,为直径至少8cm和高度至少4cm的圆筒形小玻璃Ⅲ。在采用圆环且测量怀较小时,环需要定向,因为壁效应会影响环偏向于测量杯壁,致使测量的力不垂直于水平面:测量过程中的圆环和测量杯见图3。圆环
6试验步骤
6.1表面活性剂溶夜的配制
图3用圆环测定
一量杯
6.1.1供测定的表面活性剂溶液需小心配制配漏溶液用水应为重蒸求(用水要求应管合B/T1223),可通过测定具表面张力来检单,软本寒,特别是支需不应用于蒸留仪器或存放水的客器。6.1.2溶液的温度波动应保价在Q范围内注:在接近临早溶度温度如能湿度或非菌于表面活性剂的冰点温度)选行满是时,会受温度误差的严重影响。最好在高于这些温度或子非离子衣面活生润的浊点温度来进行试验6.1.3因落液的界面张力由于滋相的,饱和面随时间变化,以及表面活性剂在界面上的吸时并非瞬时现象,推荐界面的标准时效是难的,听以需要在一段时问内进行教大满量,以得到男面张力对时间的函数曲线,从此曲线来求得平稳段的贷曹,给出界南达国平衡状态的时效。6.1.4溶液表面极每被大气灰尘或附近潜剂养气污染,屏以在进行测定的房间里不应处理挥发性物品,全部仪器应以保护天平的钟罩保护起来。这种措施也可减少温度的变化。6.1.5推荐用移液管从大量液体的中心吸取待测液相的试验份,因为表面可能易受不溶性粒子和灰尘的污染。
6.2测量单元的清洗
6.2.1清洗测量杯
当存在如硅酮类污垢时,不能用硫酸-铬酸混合液、磷酸或过硫酸钾硫酸溶液来除去,可用专门制品(例如甲茉、全氯乙烯或氢氧化钾甲醇溶液)洗涤测量杯如果不存在这类污垢,或已用这些制品清洗过,则用热的硫酸-铬酸混合液仔细的清洗测最杯,然后用浓磷酸(83%~98%)洗涤。最后用重蒸水冲洗至洗涤液呈中性。重蒸水按QB/T1223进行制备。测量前,测量杯应完全干燥,
6.2.2清洗镜形环或圆环
若需要,用6.2.1中规定的专门制品清洗锻形环或圆环(5.2)。如果不存在需要用这类制品清洗的杂质,或已用这类制品清洗过,则用热的浓硫酸(质量分数98.3%)洗涤铂测量单元,然后用重蒸水冲洗至洗涤液呈中性。
将环通过甲醇焰几秒进行干燥。不要用手指触摸测量单元和测量量杯的内表面。3
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6.3测定
6.3.1张力计水平调节
放一液体水平仪于平台[5.1a)上,调节装在张力计底板上的螺丝,至平台呈水平。6.3.2测量准备
6.3.2.1水相密度较高时
将连接片5.1c)装在测刀计5.1b)上,测量单元(5.2)连接在连接片上:用测力计施加必需的力将指示器提至“零位”夹住连接片。测量杯放在平台上。将足够体积(量准至0.05mL)的水相移人测量杯。液休高度约为15nm,使移液管的未端靠着测量杯的内测壁来严格避免起泡。利用水相表面作镜子,观察测量单元几乎与此相表面接触时的图像,检查形环的臂或者圆环的周边使呈水平。
注:如果水相表面未给足够清晰的图像,则移去测量杯。放一面镜子在平台上,用水平仪捡查它是否呈水平。如前所述检查镜形环的臂或圆环的周边使垦水平缓缓升高放有测量杯的平台直至锻形环的臂或圆环刚刚接愈触水相。然后移人足够体积(量准至0.05ml)的非水相,得到液体高度约为15mm。严格避免在界面形成液滴或泡沫。
6.3.2.2水相密度较高时下载标准就来标准下载网
将连接片L5.1c)装在测力计L5.1b)上,测量单元(5.2)连接在连接片上。用测力计施加必需的力将指示器提至“零位”,夹住连接片。置测量杯在平台上,将足够体积(量准至0.05mL)的非水相移测量杯,得到液体高度约为15mm。
然后小心的移人足够量的水相(体积量准至0.05mL),得到液体高度约为15mm。置移液管的末端靠着测量杯非水相表面上的内侧壁,严格避免在界面形成液滴或泡沫,以及在水相表面起泡。
如6.3.2.1所述,检查證形环的臂或圆环的周边是否呈水平。升高放有测量杯的平台,使测量单儿浸人水相中直全形环的水平臂或圆环刚刚接触液-液界面。6.3.3测定液膜拉起前的力
放开连接片,同时调节由测力计施加的力和平台的高度,使镜形环的臂或圆环的周边提到液液界面处,并使连接片的指示器指示在“零位”。夹住连接片。等过了相当于形成液-液界面所需时效(见3.2)的时间以后,放开连接片。如果指示器离开了“零位”,则调节由测力器施加的力使之回到起始的位置。注意记下保持“零位”的力(见图4)。此力F即为“液膜拉起前的力”。
测量杯
6.3.4测定液膜拉起后的力
6.3.4.1水相密度较高时
图4在“零位”的圆环
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用微调爆丝将平台缓缓降低0.1mm:适当增加由测力计施加于测量单元的力,使指示器退回到*零位”,而不超过。注意记下此力的值。重复以上所述操作,直至界面液膜被裂在液膜刚刚破裂前所记下的力,是“液膜拉起之后的力”6.3.4.2水相密度较低时
用微调螺丝将平台缓缓降低0.1mm,适当减小由测力计施加于测量单元的力,使指示器退回到“零位”,而不超过。注意记下此力的值。重复以上所述操作,直至界面液膜破裂。在液膜刚刚破裂前所记下的力F是“液膜拉起之后的力”。6.3.5童复测定
重复如6.3.2和6.3.41中所述的测定数次,每次用两种液相的新的试验份。两相的体积应始终与第次测定的相同并量准至0.05mL
6.3.6拉起液膜的力
6.3.6.1水相密度较高时
称为“拉起液膜的力”△F,是由界面液膜拉起后与拉起前测力计施加于测量单元的力之差(F一F)的平均值
6.3.6.2水相密度较低时
称为“拉起液膜的力”△上,是由界面液膜拉起后与拉起前测力计施加于测量单元的力之差(F-F)的平均值。
6.4校准张力计
注:通常,除了用镜形环外,应用理论公式不总能求得界面张力的精确值,由此公式给出的界面张力值是测力计施加于测量单元的力和测量单元几何形状的函数。有时,用两种互饱和的纯液相体系得到的值,与文献中给出的值有很大不同,所以需校准每个测量单元。对于不要求非常精确的测定,装配形环或圆环的张力计,可用含有两种互饱和的,已知界面张力,5
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密度与待测两相体系相似的表面纯液体的两相体系进行校准。在此条件下,可以假设界面张力值与由测力计施加于测量单元拉起界面液膜而不使它破裂的力之间有自接关系。按6.3所述的程序,用含有两种互饱和,已知界面张、密度和待测体系相似的表面纯标准两相休系进行校准。保证标准休系两相的体积与待测体系的体积相同,并量准至0.05mL.。水和若干种有机液体的界面张力值参见附录A。测定过程图解参见附录B。
7结果表示
结果计算
界面张力y,单位为毫牛顿每米(mN/m),接式(1)计具AF
式中:
标准两相体系的界面张力,单位为毫牛顿每米(mN/m):AF
7.2精客度
待测两相体系“拉起波膜的力”,单位为毫牛顺(mN:未准两相体素“拉起液膜的力单位为毫牛额mN.(1)
界面张力测定的精密度随看待测体条两相的性质吸真对铂的润漫力的不同有很大的差异。7.3再现性
同一样品在两个不同的实验室中测得的结果之差应不超过2mN/五。8
实验报告
试验报告立包括下列内容:
a)完全鉴别样品所需的所有资料,包括取样的详细情况,表面活性剂溶夜的临界溶解温度,如Krafft温度非离子麦面活性剂的浊点温度等所用的试验标能(本标准端号),同时指出所用的测量单元(铬形不或圆环)以及测量杯的直径b)
待测体系两种液相的性质和溶解于这两相中的产品浓度:待测温度:
测定时界面的时效;
结果和所用的表示方法,
本标准未规定的或任选的任何操作细节,以及会影响结果的任何情况。g)
附录A
(资料性附录)
水和若干种有机液体的界面张力值水和若干种纯有机液体的界面张力值见表A.1。表A.1
水和若干种纯有机液体的界面张力值(20℃)有机液体
苯甲醛
硝基苯
四氮化碳
注:每一相用体系的另一相预饱和。GB/T38722—2020
界面张力/(mN/m)
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附录B
(资料性附录)
圆环法测量过程图解
水相密度较高时,圆环法相应于测量单位位移1的力的变化见图B.1。水相密度较高时,利用圆环法测定界面张力过程见图B.2。水相密度较低时,利用圆环法测定界面张力过程见图B.3,破爽配高(em)
图B.1圆环法相应于测量单元位移1的力图(水相密度较高时)水相密度较高时:在图B.1上,阶段1至5相当于盛有水相的测量杯向上移动,圆环浸人液体的瞬间。
由阶段1至2,圆环高于水相表面(见图B,2中1)。在阶段2,圆环的下部接触水相表面(见图B.2中2)8
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