(高清版)GB∕T 37617-2019 纳滤膜表面Zeta电位测试方法 流动电位法

ICS07.060:23.100.60GB/T37617—2019纳滤膜表面Zeta电位测试方法流动电位法国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会IGB/T37617—2019本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由全国分离膜标准化技术委员会(SAC/TC382)提出并归口。1GB/T37617—2019纳滤膜表面Zeta电位测试方法流动电位法1范围本标准规定了流动电位法测试纳滤膜表面Zeta电位的原理、仪器、条件及步骤。本标准适用于平板式纳滤膜表面Zeta电位的测试。其他平板膜、管式膜以及外压中空纤维膜Zeta电位的测试可以参考使用。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。GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法GB/T6904工业循环冷却水及锅炉用水中pH的测定GB/T6908锅炉用水和冷却水分析方法电导率的测定3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。用于脱除多价离子、部分一价离子的盐类和相对分子质量大于200的有机物的半透膜。Zeta电位Zetapotential在膜-液双电层结构中的滑动面与溶液主体之间的电位差。当电解质溶液在一个毛细通道内流动时，固液界面扩散层中的自由带电荷粒子沿着溶液流动方向运动而产生的毛细通道两端的电位差。4测试原理在膜分离过程中，膜表面上某些功能基团的离解或者质子化，或者由某些吸附引起膜表面呈荷电性，使得膜-液界面处与溶液主体呈不同的电荷分布状态，可以用双电层结构理论描述，其中Zeta电位大小反映出膜表面的荷电性能。Zeta电位无法直接测定，可以通过流动电位间接测量。5主要试剂测试试剂如下：2——测试用水：应符合GB/T6682—2008中4.3规定的三级水要求；6测试仪器及装置测试仪器及装置应符合下列要求：——平板纳滤膜Zeta电位测试装置：示意图见附录A图A.1;——平板纳滤膜Zeta电位测试样品池：示意图见图A.2;——在线电导率仪测试范围：0.0μS/cm～2000μS/cm,电导率仪应每月校正1次，电导率仪校正按照GB/T6908执行；——在线pH计：精度0.01级，pH计应至少每周校正1次，pH计校正按照GB/T6904执行；——压力表：量程0.01MPa～0.1MPa:精度等级1;7测试条件测试条件如下：——电解质溶液温度：(25±2)℃;——电解质溶液浓度：1mmol/LKCl溶液；——pH测试范围：3～10;8测试方法8.1样品制备使用测试用水将平板纳滤膜样品冲洗3～5次，而后在1mmol/L的KCl溶液中浸泡1h。测试前把样品取出，裁剪成若干20mm×10mm的平板纳滤膜片。测试步骤如下：a)佩戴无粉尘乳胶手套将2片测试平板纳滤膜样品分别粘贴于2片样品台上，使两片平板纳滤膜的功能层相对，而后把样品台固定在样品池上。b)用二通管代替样品池连通电解质溶液的流路，首先用测试用水循环清洗电解质溶液的流路，再用1mmol/LKCl电解质溶液润洗，时间应不少于3min。c)卸下二通管，把样品池安装于电解质溶液的流道上；把电解质溶液注入到样品端，进行润洗，样品池应不漏液；设定样品池的最高进口压力，调整样品池的流道高度直至电解质溶液流量Qd)设定不同的样品池进口压力po,记录样品池出口压力p₁,并记录不同压力下的电解质溶液的3GB/T37617—2019流量Q,计算样品池两端压力降△p,绘制△p-Q曲线，参见附录B图B.1。△p-Q曲线的线性相关系数应在0.99以上，否则，应重新安装样品池，并调整电解质溶液流量，再次测试△p-Q曲线。e)设定不同的样品池进口压力po,记录样品池出口压力p₁和样品池两端的流动电压△U,计算样品池两端压力降△p,绘制△p-△U曲线，计算△p-△U曲线的斜参见图B.2;同时记录电解质溶液的pH值、电导率值，按式(1)计算此pH值下的Zeta电位。f)用0.1mol/LHCl溶液和0.1mol/LNaOH溶液调节电解液的pH值，在pH值为3～10范围内进行不同pH值的Zeta电位测试。每个pH值测试2次，取平均值，两次变化不大于5%;计算平板纳滤膜样品在不同pH值下的Zeta电位值，并绘制平板纳滤膜样品的Zeta-pH电位曲线，参见图B.3,从曲线上记录样品的等电点。g)5测试完成后，将样品池取下，用二通管连接电解质溶液的流路。用测试用水清洗电解质溶液的流道2次，清洗结束后将电导率计擦拭晾干。将pH计放入3mol/L的KCl保护液中。9结果计算Zeta电位按式(1)计算：5——Zeta电位，单位为毫伏(mV);-—单位压力的流动电位，单位毫伏每帕(mV·Pa-¹);k——电导率，单位为西门子每米(S·m-¹);η——电解液的黏度，单位为帕秒(Pa·s),对于稀溶液，取25℃水的黏度0.890×10-³Pa·s;Eo——真空绝对介电常数，值为8.85×10-12,单位为法拉每米(F·m-¹);ε-——电解质溶液的相对介电常数，无量纲，对于稀溶液，取25℃下水的相对介电常数为78.36。10测试报告测试报告应包括以下内容：a)测试样品的材质、类型及生产厂家；b)试剂规格；c)测试时的室温；d)测试条件、平板纳滤膜样品的Zeta-pH电位曲线、样品的等电点；e)测试日期、测试者。4GB/T37617—2019(规范性附录)平板纳滤膜Zeta电位测试装置1——磁力搅拌器；3——烧杯；14--—样品池。图A.1平板纳滤膜Zeta电位测试装置A.2平板纳滤膜Zeta电位测试样品池示意图，见图A.2。5GB/T37617—20191,2——Ag/AgCl电极；9——电解质溶液流路。图A.2平板纳滤膜Zeta电位测试样品池6GB/T37617—2019(资料性附录)B.1平板纳滤膜Zeta电位测试过程中的△p-Q曲线，见图B.1。Q/(