GBT 15818-2018 表面活性剂生物降解度试验方法.pdf

I C S7 1.1 0 0.4 0G7 2中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B/T1 5 8 1 82 0 1 8代替G B/T1 5 8 1 82 0 0 6表面活性剂生物降解度试验方法T e s tm e t h o df o rb i o d e g r a d a b i l i t yo f s u r f a c t a n t s2 0 1 8-1 2-2 8发布2 0 1 9-0 7-0 1实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局中国国家标准化管理委员会发 布前言本标准按照G B/T1.12 0 0 9给出的规则起草。本标准代替G B/T1 5 8 1 82 0 0 6 表面活性剂生物降解度试验方法。本标准与G B/T1 5 8 1 82 0 0 6相比,主要技术变化如下:修改了振荡培养机的要求(见6.2,2 0 0 6年版的5.2);增加了新的基础营养液(见7.2.1);删除了用脱脂棉过滤的部分(见附录A);增加了脂肪酸类表面活性剂的测定方法(见附录E);增加了表面张力法的测定方法(见附录G)。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(S A C/T C2 7 2)归口。本标准起草单位:中国日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)、赞宇科技集团股份有限公司、西安开米股份有限公司、深圳市芭格美生物科技有限公司。本标准主要起草人:王开湘、肖伟、葛赞、于文、郭宏涛、方灵丹。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:G B/T1 5 8 1 81 9 9 5、G B/T1 5 8 1 82 0 0 6。G B/T1 5 8 1 82 0 1 8表面活性剂生物降解度试验方法1 范围本标准规定了表面活性剂初级生物降解度的试验方法。本标准适用于测定具有磺酸基和硫酸基的阴离子表面活性剂,聚氧乙烯基团单链E O加合数为34 0和二、三、四链总E O加合数66 0的表面活性剂,烷基糖苷类表面活性剂,阳离子与两性离子表面活性剂,脂肪酸类表面活性剂,具较丰富泡沫的表面活性剂和可以有效降低水的表面张力的表面活性剂的生物降解度。本标准也适用于洗涤剂中上述表面活性剂生物降解度的测定。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。G B/T5 1 7 3 表面活性剂 洗涤剂 阴离子活性物含量的测定 直接两相滴定法G B/T5 1 7 4 表面活性剂 洗涤剂 阳离子活性物含量的测定 直接两相滴定法G B/T6 6 8 2 分析实验室用水规格和试验方法G B/T1 3 1 7 3 表面活性剂 洗涤剂试验方法G B/T1 9 4 6 4 烷基糖苷Q B/T2 3 4 4 两性表面活性剂 脂肪烷基二甲基甜菜碱Q B/T2 7 3 9 洗涤用品常用试验方法 滴定分析(容量分析)用试验溶液的制备3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 生物降解 b i o d e g r a d a b i l i t y有机物在生命有机体的复杂活动下发生的分子降解。3.2 初级生物降解 p r i m a r yb i o d e g r a d a b i l i t y原始母体分子特性在一定程度上的消失。3.3 消失时间D T-9 0 d i s a p p e a r t i m e(D T-9 0)表面活性剂生物降解度达到初始浓度的9 0%时所消耗的时间。4 原理以表面活性剂试样经培养驯化的活性污泥做降解生物源,加入试验份中进行振荡培养,测定培养周期中表面活性剂的减少量,得到试样的D T-9 0和规定时间的生物降解度。1G B/T1 5 8 1 82 0 1 85 试剂除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和G B/T6 6 8 2规定的三级水。5.1 氯化铵。5.2 磷酸氢二钾。5.3 磷酸二氢钾。5.4 磷酸氢二钠。5.5 硫酸镁。5.6 氯化钾。5.7 氯化钙。5.8 硫酸亚铁。5.9 三氯化铁。5.1 0 酵母浸膏(生化试剂)。5.1 1 直链十二烷基苯磺酸钠:含量9 5%以上,生物降解度大于9 9%。5.1 2 直链十二醇聚氧乙烯醚(7 E O):含量9 8%以上,生物降解度大于9 9%。5.1 3 微生物源:活性污泥取自处理民用废水的污水处理厂,活性污泥悬浊物的质量浓度应调整为1 0g/L2 0g/L,采样后在5h内使用。5.1 4 甲醛。5.1 5 盐酸。6 仪器常用实验室仪器和以下各项。6.1 振荡培养瓶:容量10 0 0m L,于烘箱中在1 7 0灭菌1h2h。用硅胶塞塞紧,硅胶塞用压力蒸汽灭菌器灭菌。6.2 振荡培养机:振幅2 0mm以上,振荡频率4 0次/m i n 3 0 0次/m i n可调,恒温范围55 0,温控精度2。振荡培养机应能够对运行时的温度、转速进行实时记录和监控,确认整个测试周期的温度、转速满足7.7的规定。RH Z J-I智能型生物降解培养机1)可以满足此要求。1)RH Z J-I智能型生物降解培养机是适合的市售产品的实例。给出这一个信息是为了方便本标准的使用者,并不表示对这一产品的认可。6.3 压力蒸汽灭菌器:额定温度1 2 6,额定压力0.1 4MP a。7 试验程序7.1 试样的制备7.1.1 试样若以洗涤剂或其他混合物形式存在时应按G B/T1 3 1 7 3制备表面活性剂试样。7.1.2 试验份参照物(5.1 1、5.1 2)制成中性1g/L溶液,备用。7.1.3 分离后的表面活性剂试样制成中性1g/L溶液,备用。7.1.4 脂肪酸等样品中性时不溶于水,配制溶液时可加热、加碱液至其溶解,制成1g/L溶液,备用。2G B/T1 5 8 1 82 0 1 87.2 基础营养基溶液的制备7.2.1 用于试验的培养基溶液组成水 10 0 0m L氯化铵 3.0g磷酸氢二钾 1.0g硫酸镁 0.2 5g氯化钾 0.2 5g硫酸亚铁 0.0 0 2g酵母浸膏 0.3g酵母浸膏在使用前加入。已加入酵母浸膏的营养基溶液存放超过8h,则要进行高压灭菌处理(于0.1 1MP a 0.1 3MP a,1 2 21 2 5,灭菌2 0m i n),试验中所采用的水应不含抑菌物。7.2.2 无酵母膏的培养基溶液的制备(烷基糖苷类和糖酯类表面活性剂用此溶液)溶液a:溶解磷酸二氢钾 8.5g磷酸氢二钾 2 1.7 5g磷酸氢二钠(N a2H P O41 2 H2O)6 7.2g氯化铵 0.5g用水定容至10 0 0m L。为了确保该缓冲溶液,建议测定其p H值,大约在7.4左右。如果不符合需要重新配制。溶液b:溶解硫酸镁(M g S O4H2O)2 2.5g,用水定容至10 0 0m L。溶液c:溶解氯化钙(C a C l22 H2O)3 6.4g,用水定容至10 0 0m L。溶液d:溶解三氯化铁(F e C l36 H2O)0.2 5g,用水定容至10 0 0m L。该溶液现用现配,或者加一滴浓盐酸(HC l)防止产生沉淀。10 0 0m L的无酵母膏的培养基溶液的制备:先加8 0 0m L的水,再分别依次加入溶液a1 0 m L,溶液b溶液d各1 m L,然后用水稀释至10 0 0m L。该溶液现用现配,溶液a、溶液b、溶液c、溶液d常温于暗处可储存6个月。7.3 试验溶液的制备7.3.1 在含5 0 0m L基础营养基溶液(7.2)的培养瓶中,加入试验份(7.1),质量浓度约3 0m g/L。7.3.2 为了验证试验条件,在另一份5 0 0m L基础营养基溶液(7.2)中加入直链十二烷基苯磺酸钠溶液或直链十二醇聚氧乙烯醚(7 E O)溶液(7.1.2)作为对照试验培养瓶,使质量浓度约3 0m g/L。7.3.3 空白试验液:基础营养基溶液(7.2)5 0 0m L,不加表面活性剂。7.4 活性污泥的接种在7.3的各培养瓶中,分别加入5m L活性污泥悬浊液(5.1 3)。3G B/T1 5 8 1 82 0 1 87.5 培养将培养瓶安装在振荡培养机(6.2)上,于2 53,2 0 0次/m i n 1次/m i n进行振荡,培养7 2h。7.6 驯化量取基础营养基溶液(7.2)5 0 0m L于驯化瓶中,加入培养液(7.5)5m L,加入试验溶液(7.1.2)、(7.1.3)后,将驯化瓶安装在振荡培养机(6.2)上,于2 53,2 0 0次/m i n 1次/m i n进行振荡,驯化7 2h。7.7 生物降解度试验量取基础营养基溶液(7.2)5 0 0m L于降解瓶中,加入驯化液(7.6)5m L,加入试验溶液(7.1.2)、(7.1.3)后,将降解瓶安装在振荡培养机(6.2)上,于2 53,2 0 0次/m i n 1次/m i n进行振荡,振荡3 0m i n后取样,按附录中相应的定量方法测定初始降解液的表面活性剂浓度。以后继续在上述条件下振荡,根据要求在需要时间内取样测定,逐步得到D T-9 0试验结果。或在满7d及满8d时,分别从各降解液瓶中取样测定降解液中的表面活性剂浓度。测定方法据试样特性分别按附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G进行。如果不及时测定,则按每1 0 0m L阴离子表面活性剂试样溶液中加入1m L甲醛溶液(5.1 4)以便保存。其他表面活性剂试验溶液不可加甲醛保存,否则会影响结果的准确性。8 结果计算如果参照物直链十二烷基苯磺酸钠的生物降解度低于9 7.5%或直链十二醇聚氧乙烯醚(7 E O)的生物降解度低于9 5.0%,以及第七天和第八天的降解度之差大于2.0%时,则试验无效。表面活性剂的生物降解度X以质量分数计,按式(1)计算:X=0-x01 0 0或X=V0-VxV01 0 0(1)式中:X x时间后的生物降解度,%;0 降解开始时降解液中表面活性剂的质量浓度,单位为毫克每升(m g/L);x 降解x时间后降解液中表面活性剂的质量浓度,单位为毫克每升(m g/L);V0 降解开始时降解液中表面活性剂的泡沫体积,单位为毫升(m L);Vx 降解x时间后降解液中表面活性剂的泡沫体积,单位为毫升(m L)。所得结果保留至小数点后一位。9 结果报告根据要求,D T-9 0的结果以降解度达到9 0%所消耗的时间报出;或最终降解结果以第7天的降解度(%)报出。4G B/T1 5 8 1 82 0 1 8附 录 A(规范性附录)阴离子表面活性剂的测定 亚甲基蓝法A.1 原理阴离子表面活性剂与亚甲基蓝形成的络合物用三氯甲烷萃取,然后用分光光度法测定阴离子表面活性剂含量。A.2 适用范围本方法适用于含磺酸基和硫酸基的阴离子表面活性剂。A.3 试剂除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和G B/T6 6 8 2规定的三级水。A.3.1 阴离子表面活性剂标准溶液:按G B/T5 1 7 3测定纯度。称取相当于1 0 0%的参照物(5.1 1)1g(准确至0.0 0 1g),用水溶解、转移并定容至10 0 0m L,混匀。此溶液阴离子表面活性剂质量浓度为1g/L。A.3.2 阴离子表面活性剂使用溶液:移取阴离子表面活性剂标准溶液1 0.0m L,于10 0 0m L容量瓶中,加水定容,混匀,则该使用溶液阴离子表面活性剂质量浓度为0.0 1m g/m L。A.3.3 硫酸。A.3.4 磷酸二氢钠洗涤液:将磷酸二氢钠5 0g溶于水中,加入硫酸(A.3.3)6.8m L,定容至10 0 0m L。A.3.5 亚甲基蓝溶液:称取亚甲基蓝0.1g,用水溶解并稀释至1 0 0m L,移取此溶液3 0m L,用磷酸二氢钠洗涤液(A.3.4)稀释至10 0 0m L。A.3.6 三氯甲烷。A.4 仪器常用实验室仪器和分光光度计,波长3 6 0n m8 0 0n m。A.5 操作步骤A.5.1 工作曲线的绘制准确移取质量浓度为0.0 1m g/m L阴离子表面活性剂使用溶液(A.3.2