人工汗液测试研究

,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,人工汗液測試解析,人體內的體液成份,人體內的體液成份,汗液中大部分是水,固體只含很小一部份,它們是鈉、氯、鉀、尿素、蛋白質、脂質、氨基酸、鈣、磷和鐵等。汗液中物質濃度可隨出汗的速度而變化。當出汗速度快時，鈉和氯化物濃度將明顯增加。汗液分泌時比重是,1.0011.006,，正常為低滲透壓，,PH,一般是在,4.55.5,之間，但若持續出汗可增加到,7.4,核,細胞內液,細胞外液,Na,+,Cl,-,、,HCO,3,-,K,+,HPO,4,2-,蛋白質,人體中的體液 除少量的養分和代謝物外，大部分為電解質,人工汗液標準的爭議,人工汗液的標準規範,第一類,第二類,混用類,目前人工汗液的配方依據國際標準可以分為三大類：,Dell,的配方,:,Simulated Sweat-Basic(8.8 pH),5g NaCl+5g di-sodium-phosphate,NaOH until pH=8.8(approximately 0.5g),Simulated Sweat-Acidic(5.0 pH),Basic Solution,80%Acetic acid until pH=5.0(approximately 2ml),Pega,的配方,:(,須以醋酸鹽霧為關鍵字另行調查,),純水,:200400ml,Na,2,HPO,4,*12H,2,O(,帶水磷酸氫二鈉,):18.8,克,NaCl(,氯化鈉,):8,克,CH,3,COOH(,醋酸,):5,克,稀釋至,1000ml,M,的配方,:,0.75g NaCl+0.12g KCl(Potassium Chloride),0.27ml pure lactic acid+0.1g urea+100ml H2O,在不考慮溫度與溼度的條件下,一般都認為磷酸氫二鈉是較嚴苛的配方。甚至有爭議關於身體怎會分泌磷酸氫二鈉,那,先不看國際標準的設定,磷酸氫二鈉是怎樣出現的呢,?,答案是,腎臟,目的是,為了維持體內的酸鹼平衡,NH,3,+H,+,NH,4,+,NH,4,+,+NaCl Na,+,+NH,4,Cl,再吸收,尿液排出,Na,2,HPO,4,+H,+,Na,+,+,NaH,2,PO,4,人工汗液標準的爭議,我們身體吸收了阻燃劑,.,排出了洗滌劑,!.,其實是將,Na,2,HPO,4,留在細胞內液裡,.,而排掉了,NaH,2,PO,4,來將,H,+,排出,以維持體內的酸鹼平衡,腎小管管壁細胞,細胞間液,腎小管管腔濾液,Na,+,H,+,Na,+,H,+,NaHPO,4,-,+,HPO,4,2-,CO,2,+,H,2,O,H,2,CO,3,HCO,3,-,Na,+,HCO,3,-,CO,2,K,+,K,+,H,2,PO,4,-,CA,主動,運輸,主動,運輸,使用磷酸鹽是腎,臟排出,H,+,的其中一種方式另一種如上頁列出的,是用氨,(NH,4,),人工汗液標準的爭議,另一件有趣的事情是,:,-ISO 105-E04:,Textiles-Colour fastness to perspiration,Scope,This part of ISO 105 specifies a method for determining the resistance of the colour of,textiles of all kinds and in all forms to the action of human perspiration.,-AATCC Test Method 15-2007:,Colour fastness to perspiration,Purpose and Scope,This test method is used to determine the fastness of colored textiles to the effects of,acid perspiration.It is applicable to dyed,printed or otherwise colored textile fibers,yarns and fabrics of all kinds and to the testing of dyestuffs as applied to textiles.,-ISO 3160-2:,Watch-cases and accessories-Gold alloy coverings-Part 2,ISO 3160-2:2003 specifies methods to determine fineness,thickness,corrosion,resistance and adhesion for gold alloy coverings on watch-cases and accessories,including bracelets when they are permanently attached to the case,-EN1811:,Reference test method for release of nickel from products intended to come,into,direct and prolonged contact with the skin,這四項國際標準中,有包含磷酸氫二鈉的是前兩項,但是前兩項規範的測試目的是,:,紡織物色牢度,而前頁表中其他有使用磷酸氫二鈉類的規範,也都是用在紡織物上的,但尿素乳酸類的,ISO,及,EN,測試標準的標的物是,:,手錶錶殼及配件,另外則是為了要測試鎳金屬因汗液而會析出的量,人工汗液標準的爭議,是因為紡織品會長期浸潤在汗水跟尿液中,(,哈哈哈哈,)?,而眼鏡或是手錶類卻只會單純”接觸”到汗水,因此配方才會有所不同,?,其實,第二類不是一樣有尿素嗎,.(_),目前只能推測應該是在浸潤跟接觸的不同,:,浸潤是指待測物常被汗液浸濕且會遭遇較長時間的包覆,例如運動時口袋中放置的,MP3,隨身聽,或是有時會放置在長褲後口袋的薄型手機,接觸則是只有短暫且少量的殘留汗液,如手錶,眼鏡,或是,Desk top,的機殼,問題來了,:,NB B,件上,Keyboard,跟,Touch pad,旁,通常手腕會枕在上方方便打字,.,這裡是要用哪個標準測試呢,?,NB,的其他部分也跟,DT,一樣,能跟汗液接觸的機會不多,所以,?,一台,NB,是否需要用到不同的人工汗液測試標準呢,?,但是,.,因為目前並沒有足夠的證據來判斷這兩種測試方法的分別是否在此,且電子設備與織物的最大不同是,:,不會吸附及長期浸潤在汗液中,所以用設計給手錶眼鏡類測試用的人工汗液應該是比用織物類的要更接近電子產品的使用狀況,!,人工汗液標準的爭議,緩衝溶液在人工汗液中的作用,緩衝溶液在人工汗液中的作用,現在需要解釋一下何謂緩衝溶液,0.10 molL-1 NaCl,溶液內,:,NaCl,溶液中加入,HCL,到,0.010 molL-1,溶液的,pH,值會由,7,變成,2,改變了,5,的單位,變化太大也太快,.,0.10 molL-1 HAc-0.10 molL-1 NaAc,溶液,內,:,0.10 molL-1 HAc-0.10 molL-1 NaAc,溶液中,加入,HCl,到,0.010 molL-1,溶液的,pH,僅會,由,4.75,變為,4.74,，,只有改變,0.01pH,這就是緩衝劑的功用,在我們調製人工汗液的過程中,我們需要將汗液的,pH,值精準到,0.1,所以人工汗液中就需要有,pH,緩衝溶液的成分存在,那我們目前的配方中是用哪些成分做為緩衝液呢,?,常見的緩衝液,有三種類型,:,弱酸及其共軛鹼,:,如,HAc,/,NaAc,H,2,CO,3,/NaHCO,3,弱鹼及其共軛酸,:,如,NH,3,H,2,O/,NH,4,Cl,CH,3,NH,2,/CH,3,NH,3,+,Cl,-,多元酸酸式鹽及其共軛鹼,:,如,NaHCO,3,/Na,2,CO,3,NaH,2,PO,4,/Na,2,HPO,4,有看出端倪了嗎,.?,L-,組氨酸鹽酸鹽,-,水合物,(,氨基酸,),C,6,H,9,N,3,O,2,H,2,OHCl,NaCl(,氯化鈉,),NaCl,NH,4,Cl(,氯化銨,),磷酸二氫鈉二水合物,NaH,2,PO,4,2H,2,O,磷酸氫二鈉及水合物,Na,2,HPO,4,Na,2,HPO,4,2H,2,O,Na,2,HPO,4,12H,2,O,NH,2,CONH,2,(,尿素,),CH,3,COOH(,醋酸,),乳酸,USP 85%,乳酸,USP 90%,DL-,天冬酰氨酸,D-,泛酸鈉,葡萄糖,pH,緩衝液,所以磷酸鹽類跟,NH,4,Cl,基本上並,不是測試時產生作用的主要成分,而是為了精準的調出需要的,pH,值用的”緩衝液”,!,且這些成分也是人體本來就會產生的,所以,.,主要的作用成分不是在,磷酸鹽類跟,NH,4,Cl,那會是哪些,呢,?,緩衝溶液在人工汗液中的作用,人工汗液的作用機制,人工汗液的作用機制,根據中國科學院金屬研究所的論文,-,AZ91D,鎂合金手汗腐蝕機理研究,-,手汗模擬液中,AZ91D,鎂合金腐蝕的動力學規律,:,因為鎂合金在水溶液中主要發生如下反應,:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2,即每一,mol Mg,溶解,就會有,1 mol H2,析出,鎂合金的溶解速度等於,H2,的析出速度,因此可以通過測量氫的析出速度來評價鎂合金的腐蝕速度,並藉由此方式來測量,由尿素,NaCl,及乳酸調製出的,七種介質及純水對鎂合金的腐蝕狀況,結果,可以在下圖中看出,由圖中可以發現,八種溶液卻出現了兩種腐蝕曲線,:,水和尿素,:,鎂金屬溶解量隨著時間的延續逐步衰減,最後穩定在某個固定值,停止的原因是因為腐蝕產物氧化鎂的覆蓋作用,而尿素的弱鹼性更有利於膜的生成,在,NaCl,單獨存在時,Cl-,離子會與,OH-,離子競爭而降低這種作用,但尿素的加入可以協助阻止,Cl-,乳酸和,NaCl:,鎂金屬溶解量隨著時間的延續增加,不會形成保護性膜,但尿素依然可以降低合金的溶解速度,鎂合金腐蝕的動力學規律,尿素的緩蝕機制,乳酸的腐蝕機制,中國科學院金屬研究所的論文,:,鎂合金手汗腐蝕機理研究,人工汗液作用機制,那胺基酸類呢,?,(,點擊可開啟,),在論文的第二頁有提到,:,由於人體的差異,大多數人的汗液,pH,值為酸性,只有少數人的汗液,pH,值呈鹼性。以上幾種標準人工汗液的組分、含量和,pH,值各不相同,但其中都含有,胺基酸,會對金屬絡合染料中的金屬離子產生作用,降低染料對光的抵抗力,進而降低其色牢度,。但近年來,用於棉織物染色的金屬絡合染料用量已大為減少,JIS,和,GB,標準人工汗液中單有胺基酸組分以不能反映實際情況。由表,2,知,ATTS,標準的和,AATCC,標準的人工汗液中含有乳酸,且前者的乳酸含量要遠遠大於後者。此外,ATTS,標準的人工汗液中還含有葡萄糖和,D2,泛酸鈉組分。,D2,泛酸鈉作為一種輔助酶,起到促進葡萄糖分解的作用。而,乳酸和葡萄糖都是人體汗液的組成部分,是弱還原劑,在日光照射下,由於光致還原作用,使偶氮類活性染料斷鍵,從而使織物褪色,東華大學與上海入出境檢驗局的論文,:,紡織品耐光汗複合色牢度測試方法,人工汗液作用機制,C,6,H,9,N,3,O,2,H,2,OHCl,L-,組氨酸鹽酸鹽,-,水合物,氨基酸,腐蝕,NaCl(,氯化鈉,),汗液的主成分,強腐蝕,NH,4,Cl(,氯化銨,),pH,緩衝劑,磷酸二氫鈉二水合物,NaH,2,PO,4,2H,2,O,磷酸氫二鈉及水合物,Na,2,HPO,4,Na,2,HPO,4,2H,2,O,Na,2,HPO,4,12H,2,O,NH,2,CONH,2,(,尿素,)(,弱鹼性,),汗