耐次氯酸鹽漂白試驗(yàn)中工作液的配制方法

近幾年，隨著生態(tài)紡織品的日益發(fā)展，紡織品的檢測(cè)范圍也在逐漸拓寬。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5296.4—2012《消費(fèi)品使用說(shuō)明 紡織品和服裝使用說(shuō)明》要求氯漂是洗嘜的一項(xiàng)重要標(biāo)識(shí)，專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)需要對(duì)紡織品是否耐氯漂做出專(zhuān)業(yè)的判斷。因此GB/T 7069—1997《紡織品 色牢度試驗(yàn)?zāi)痛温人猁}漂白色牢度》規(guī)定了紡織品在商業(yè)漂白中對(duì)常規(guī)濃度的次氯酸鹽漂白能力的測(cè)試方法。

眾所周知，次氯酸鹽漂白工作液的有效成分是有效氯，一般有效氯濃度是通過(guò)碘量法測(cè)定。GB/T 7069—1997標(biāo)準(zhǔn)中也是參照此方法，要求配制的1L工作液有效氯含量為2g。仔細(xì)研究該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試劑，不難發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉原液的有效氯濃度為140g/L～160g/L，而對(duì)于市面上普遍供應(yīng)的次氯酸鈉原液，由于未標(biāo)注有效氯濃度，實(shí)驗(yàn)室無(wú)法確認(rèn)，可能高于也有可能低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的濃度，若按照GB/T 7069—1997的工作液配制方法，在實(shí)際操作中必然會(huì)出現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)相互矛盾的問(wèn)題。本文將對(duì)此問(wèn)題做進(jìn)一步的補(bǔ)充和說(shuō)明，并通過(guò)直接標(biāo)定實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的次氯酸鈉有效氯濃度方法，使工作液的配制工程更加簡(jiǎn)便。

1 按GB/T 7069—1997操作遇到的問(wèn)題

1.1 試劑

次氯酸鈉溶液（活性氯≥5.2%），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；碘化鉀，上海光華化學(xué)試劑廠(chǎng)；鹽酸，無(wú)錫市展望化工試劑有限公司；可溶性淀粉，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；硫代硫酸鈉，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 滴定

根據(jù)GB/T 7069—1997規(guī)定的滴定方法，取NaClO原液20mL，加三級(jí)水稀釋至1L，取稀釋后的溶液25 mL，并加入過(guò)量的KI和HCl，以淀粉作為指示劑，用0.1mol/L的Na2S2O3溶液滴定游離碘，反應(yīng)歷程如下。實(shí)驗(yàn)室共進(jìn)行3次滴定，所需Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液的體積取平均值V1為6.3mL。

1.3 工作液配制問(wèn)題

根據(jù)GB/T 7069—1997工作液的配制方法，取NaClO稀液V2為14100/V1，用10g/L無(wú)水碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至11.0±0.2，并稀釋至1L。理論上V1應(yīng)大于14.1mL，才可使V2小于1L。但在實(shí)際操作中不難發(fā)現(xiàn)此時(shí)的V2已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1L，與后續(xù)操作“稀釋至1L”存在矛盾。針對(duì)此現(xiàn)象，筆者調(diào)查了7家紡織品實(shí)驗(yàn)室，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的實(shí)驗(yàn)室都遇到過(guò)此類(lèi)問(wèn)題。表1為7家實(shí)驗(yàn)室用碘量法滴定次氯酸鈉溶液有效氯濃度時(shí)消耗的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液體積V1。

表1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定消耗量

參考標(biāo)準(zhǔn)GB 19106—2003《次氯酸鈉》中對(duì)工業(yè)級(jí)的次氯酸鈉溶液要求（見(jiàn)表2），不難發(fā)現(xiàn)GB/T 7069—1997中規(guī)定的有效氯濃度140g/L～160g/L，基本可以由表2中的B I型次氯酸鈉溶液滿(mǎn)足要求［1］。

實(shí)際上大部分實(shí)驗(yàn)室采購(gòu)的NaClO溶液為B III型，有效氯遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。因此為了滿(mǎn)足工作液2 g/L的有效氯濃度，有實(shí)驗(yàn)室會(huì)將次氯酸鈉原液從原來(lái)的20mL增加一倍甚至兩倍，然后再按照GB/T 7069—1997的方法進(jìn)行滴定，此方法從理論上講是可行的，但是一旦出現(xiàn)硫代硫酸鈉的滴定值V1低于14.1mL時(shí)，則會(huì)再次加大次氯酸鈉原液的抽取量進(jìn)行重新滴定，這無(wú)疑給測(cè)試人員帶來(lái)了麻煩。因此為了擺脫這些重復(fù)滴定的工作，本文從另一個(gè)角度出發(fā)，直接標(biāo)定實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有NaClO有效氯濃度來(lái)重新計(jì)算配制工作液［2］。

表2 次氯酸鈉溶液質(zhì)量指標(biāo) %

2 標(biāo)定NaClO有效氯濃度，配制工作液

2.1 有效氯的測(cè)定原理

使用碘量法可測(cè)定有效氯含量，即次氯酸鈉在酸性條件下釋放出的有效氯與碘化鉀反應(yīng)生成碘，然后通過(guò)硫代硫酸鈉滴定析出的碘量而得知［3］。

有效氯并不是指氯的含量，而是指次氯酸鈉中跟氧結(jié)合在一起的氧化態(tài)氯含量（ClO-）。次氯酸鈉和氯氣的氧化歷程分別如下反應(yīng)：

因此1mol次氯酸鈉的氧化能力相當(dāng)于1mol氯氣的氧化能力。

2.2 標(biāo)定NaClO原液的有效氯濃度

結(jié)合上述1.2和2.1的反應(yīng)歷程，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的NaClO有效氯濃度可以由滴定過(guò)程中Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液的消耗量計(jì)算得出，計(jì)算公式如下：

式中：m——氯氣質(zhì)量，g；

V1——Na2S2O3消耗量，mL；

C1——NaClO稀液的有效氯濃度，g/L；

C0——NaClO原液的有效氯濃度，g/L。

根據(jù)2.1.2中V1為6.3mL，因此由公式（1）、公式（2）、公式（3）計(jì)算所得C0為44.73g/L，即為實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有NaClO（活性Cl≥5.2%）的有效氯濃度。

2.3 配制2 g/L有效氯濃度的工作液

為了滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2 g/L有效氯濃度，根據(jù)公式（4）則可推算出取實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有NaClO原液體積V0約45mL。

取實(shí)驗(yàn)室NaClO瓶裝原液約45 mL，加三級(jí)水稀釋至900mL，用10g/L的Na2CO3（即可配制為1g/100mL Na2CO3溶液100 mL）調(diào)節(jié)pH至11.0±0.2，再加三級(jí)水稀釋至1L，此時(shí)配制的工作液有效氯濃度為2g/L。

2.4 驗(yàn)證

根據(jù)GB/T 7069—1997，當(dāng)20mL的NaClO原液稀釋至1L，取稀液V2=14100/V1時(shí)，此時(shí)有效氯濃度為2g/L，按照公式（5）則可推算出直接取NaClO原液（稀釋至1L）V0約為45mL。與2.3的計(jì)算結(jié)果一致，驗(yàn)證成功，說(shuō)明了本文介紹的工作液配制方法是有效可行的。

3 結(jié)論與建議

（1）在采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7069—1997《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐次氯酸鹽漂白色牢度》檢測(cè)紡織品耐氯漂的試驗(yàn)方法中，存在著因?qū)嶒?yàn)室采購(gòu)的次氯酸鈉有效氯濃度過(guò)低，而無(wú)法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)單配制方法，配制出符合要求的工作液。

（2）建議修訂標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7069—1997，在工作液的配制操作中應(yīng)對(duì)其制備原理、操作過(guò)程等方面詳細(xì)敘述，并通過(guò)不同次氯酸鈉溶液的有效氯質(zhì)量指標(biāo)來(lái)修訂配制方法，或者以增加推算公式的形式詳細(xì)描述操作步驟，以此降低檢測(cè)機(jī)構(gòu)在實(shí)際操作中遇到的問(wèn)題。