NY1860农药理化性质测定试验导则第29 部分：水溶液表面张力.DOC

ICS 65.020 B 17 NY 中 华 人 民 共 和 国 农 业 行 业 标 准 NY/T 1860.292014 农药理化性质测定试验导则 第 29 部分：水溶液表面张力 Guidance on the Determination of Physico-Chemical Properties for Pesticides Part 29: Surface tension of aqueous solutions (征求意见稿) xxxx-xx-xx 发布xxxx-xx-xx 实施中 华 人 民 共 和 国 农 业 部 发布 NY/T 1860.292014 前 言 NY/T 1860农药理化性质测定试验导则为系列标准，共36部分：第1 部分：pH 值；第2 部分：酸（碱）度；第3 部分：外观；第4 部分：热稳定性；第5 部分：紫外可见光吸收；第6 部分：爆炸性；第7 部分：水中光解；第8 部分：正辛醇水分配系数；第9 部分：水解；第10 部分：氧化-还原化学不相容性；第11 部分：氧化性质；第12部分：气雾剂的可燃性；第13部分：闪点；第14部分：燃点；第15部分：与非极性有机溶剂混溶性；第16部分：饱和蒸气压；第17部分：固体可燃性；第18部分：气体可燃性；第19部分：自动燃烧温度（液体与气体）；第20部分：固体的相对自燃温度；第21部分：对包装材料腐蚀性；第22部分：密度；第23部分：比旋光度；第24部分：沸点/沸程；第25部分：熔点/熔程；第26部分：黏度；第27部分：有机溶剂溶解度；第28部分：水中溶解度；第29部分：水溶液的表面张力；第30部分：电离常数；第31部分：与水接触燃烧性；第32部分：粒径分布；第33部分：吸附/解吸附；第34部分：水中形成络合物的能力；第35部分：聚合物分子量和分子量分布测定（凝胶法 GPC）；第36部分：聚合物低分子量部分的含量测定（凝胶法 GPC）。I NY/T 1860.292014 本部分是农药理化性质测定试验导则的第29部分。 本部分由农业部种植业管理司提出并归口。 本部分起草单位：山东省农药检定所、山东省农药科学研究院。 本部分主要起草人：谭红 II NY/T 1860.292014 农药理化性质测定试验导则 第 29 部分：水溶液表面张力 1 范围 本标准规定了农药水溶液表面张力测定的试验方法、试验报告编写等基本要求。 本标准适用于为申请农药登记而进行的农药纯品、原药及制剂的水溶液表面张力的测定。 2 规范性引用文件和标准 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版 本。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。 OECD-115 水溶液表面张力 GB/T 6682 用水规格和试验方法（GB/T6682-2008，ISO 3696 1987，MOD） GB/T 22237-2008 表面活性剂 表面张力的测定 GB/T 5549-2010（ISO304-1985） 用拉起膜法测定表面张力 3 定义和单位 3.1 表面张力 Surface Tension 表面张力就是单位表面积的自由焓，也可以看作是垂直作用于单位长度相界面上的力。 3.2单位在 SI 单位制中，表面张力的单位为 N.m-1 或低一级单位 mNm-1。 4 要求 4.1 本方法适用于大多数物质(不论纯度如何)的水溶液。在水中溶解度低于 1mgL-1 的物质不需要进行 试验。 4.2 所用水均为 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法中的二级水。农药纯品和原药的水溶液浓度 应为饱和溶液的 90，但不超过 1gL-1；农药制剂产品的水溶液浓度分别稀释 200 倍和 500 倍。 4.3 用环状物张力计法测定溶液表面张力仅限于测定动力黏度小于 200mPa.s 的水溶液。用铂金板法的 测量表面张力范围 0400mN.m-1。 4.4 溶液的表面对于大气灰尘或周围的挥发性化学溶剂非常敏感，所以不要在进行测定的房间内处理 挥发性物品；灰尘和其他气源污染物会干扰测定，因此试验要在防护罩下进行。 4.5 测量应在 2025中任一恒定温度进行，温度控制精度为0.5。 5. 试验原理 表面张力的测定均基于力的平衡。 5.1 环状物法：一个平整的圆环放入待测的表面活性剂溶液中，被向上提出液面时，会在圆环与液面之 间形成一液膜，此液膜对圆环产生一个垂直向下力，测定出拉破圆环下液膜所需的最小的力，即为该待 测溶液的表面张力。 5.2 铂金板法：把感测铂金板（吊板）浸入到被测液体后，铂金板周围就会受到表面张力的作用，液体 的表面张力会将铂金板尽量地向下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时，感测铂金 板就会停止向液体内部浸入。当铂金板所受到的重力、浮力及液体的表面张力平衡时，测量铂金板浸入 的深度，就能计算出液体的表面张力。 6 试验清洗及准备： 测定环（板）应首先用流水（最好是蒸馏水）彻底清洗以除去水溶性物质，再用酒精灯烧环（板）， 1 NY/T 1860.292014 当整个环（板）微红时结束（时间约为 20-30s）并挂好待用（不能时间太长，以免铂金环（板）上吸附 潮气）在铂金环（板）冷却之前不能和任何液体接触；玻璃皿洗净并烘干后，测试前应先取少许被测样 品对玻璃皿进行预润湿，以保持所测数据的有效性。 注：清洗测定容器应仔细清洗，为了更好的除去铂金环（板）上的不溶水性污物，可以用洗液短时间浸泡，用重蒸馏水 洗至呈中性，如有必要应用热的铬硫酸洗液清洗，随后用浓磷酸(83%98%,W/ W，H3PO4)清洗，再用自来水彻底漂 洗，最后用重蒸馏水洗至呈中性反应。不能被洗液或磷酸洗掉的物质如硅酮，要用适当的有机溶剂除去。干燥或用待测 的液体漂洗。 7 仪器 7.1 环状物法 试验装置使用全自动（环状物）表面张力计即可满足测定要求，表面张力值相差不允许超过 0.2 mN m-1。仪器包括以下组成部分： a)可移动的样品台 b)测力系统。c)测量体(环)。 d)测量容器。可移动的 样品台用于支撑测量容器，和测力系统一起安放在架子上。铂金环通常使用丝半径为 0.185mm， 环半径为 9.55mm，环周长为 60mm，如图 1 所示。 图 1 环状物测力系统 7.1.1 测试步骤： 7.1.1.1 零点调节 装置应水平放置。可以用张力计基座上的气泡水准仪为指示，用水平螺丝调节：将测定环安装好， 并检查它与液体表面的平行程度，为此目的可把液体表面作为镜面使用。在环浸入液体之前，张力计的 指示应调到零，可利用砝码进行校准。 7.1.1.2校正调节零点后，用已知质量的游码置于仪器的环上，测出其读数，用式（1）计算应得的值： 2 NY/T 1860.292014 式中：g重力加速度（m/s2）；m游码的质量（g）；L铂金圆环的周长（m） 如测出的读数与计算值不符时，调节仪器直至符合为止。 7.1.1.3 试验操作 将待测溶液转入测量容器，小心操作避免泡沫产生。将量容器放在样品台上，把测量容器升高，使 测定环浸入溶液表面之下，随后将样品台逐渐下移动以大约 0.5cmmin-1 的速度平稳地将环从表面分开 直到产生最大的力。当铂金环刚露出液面时，在圆环与液面之间会形成一液膜，当拉力增大到一定程度 时，液膜破裂，此时表面张力计显示数值即为该测试溶液测得的表面张力值。完成第一次测量后，再重 复上述操作，连续测量五次。 7.1.1.4 分析结果表述 取五次测量的平均值为该次测量结果。 本方法采用圆环法测定溶液的表面张力，实际表面张力值 V（mNm-1）应根据测得的表面张力值 P 乘以校正因子 F 而得，计算式（2）如下 V=PF（2）使用全自动表面张力仪（白金环）测试方法时，显示值自动锁定试样的最大力值，然后通过附送的 计算软件计算表面张力值或选用数据处理软件由计算机自动计算。F 值的计算按附录 B 所示。 7.2 吊板法（铂金板法） 试验装置使用全自动（铂金板）表面张力计即可满足测定要求，表面张力值相差不允许超过 0.2 mN m-1。仪器通常使用长约为 20mm，宽10mm 厚度约为 0.2mm 的铂金板。如图 2 所示。 图 2 板式测力系统（单位 mm） 7.2.1 铂金板法表面张力仪 根据表面张力范围选择表面张力仪型式。铂金板法表面张力仪须经校正。 7.2.2 校正 第一次使用后使用一段时间后对张力仪进行满程校正。 将吊钩和铂金板都挂好；去皮重操作，显示为 0.0；按校正键显示“CAL”，挂上随机所附的 400mN(或 200 mN)的标准砝码；5 秒钟左右即出现“400.0”（或 200.0）mN，听到“嘟”的声音后校正结束。 7.2.3测量接上电源，挂上吊钩及铂金板，按“开/关”键，稍后即显示 0.0mN，稳定 30 分钟后即可进行测试。 在样品皿中加入测量液，利用铂金板法表面张力仪测试样品表面张力，待显示屏的数值稳定后读数。完 成第一次测量后，再进行四次重复测量。 取五次示值的平均值为该次测量结果。 3 NY/T 1860.2920147.2.4 分析结果表述使用铂金板法表面张力仪所测得表面张力值是动态表面张力值。 8. 试验报告 报告应提供足够详细的内容，至少包括以下内容。 (1) 样品描述（应包括供试农药样品的名称、规格、剂型、批号、来源、生产日期，应明确样品包装/ 密封系统的性状，如包装材料的类型、形状和颜色等。） (2) 试验条件（环境温度、相对湿度、测定的仪器设备、所用的水或溶液的类型、试验条件等。） (3) 试验方法（明确采用的试验方法。） (4) 试验结果 附录 A 手动的表面张力计的结果校正 1.对于环状物法测表面张力值时，要对手动的表面张力计结果要进行校正，仪器显示值为将环状物拉 出液面的最大外力如图附录 A1 所示。首先在仪器调零后对仪器进行校准，可用砝码和水进行校准。 1.1 利用砝码校准 将重量 0.11.0g 的砝码骑放在环上。其校准系数 (所有测定结果都需乘以该校准系 数)，按下式计算而得： =r/ 其中 r =mg2b(mNm-1) 式中：m跨架砝码质量(g) g重力加速度(海平面上为 981cms-2) b环的平均周长(cm) 环上安放跨架砝码后的张力读数(mNm-1) 1.2 利用水校准 利用纯水校准要比利用重量校准来得快，但也有一定的风险, 水的表面张力（在 23 时为 723mNm-1)会因痕量的杂质(如表面活性剂)而改变。校准系数b按下式计算： b=og 式中：o引自文献上的水的表面张力值（m N m - 1） g水的表面张力的测量值（m N m - 1） 两者应是同样的温度下的测量值。 1.3 手动表面张力计的结果校正 为了计算表面张力，由装置上读出的数值(单位 mNm-1)与校准系数a或b(根据所使用的校准方法) 相乘，结果是近似值，需要校正。 Harkins 和 Jordan 通过试验测定了校正系数，该系数取决于的直径、液体的密度和它的表面张力。 由于从 Harkins-Jordan 的表格来确定每次测定的校正系数是很费力的，可以采用一种适用于水溶液的简 化方法，从表 1 中选取校正的表面张力值即可。表 1 中所列的数据点之间的值可用插入法估计。此表格 是在 HarkinsJordan 校正值的基础上完成的。它和德国标准 DIN 53914 中对水和水溶液(水的密度 =1gcm-3。)的校正表是相似的，适用于平均半径为 9.55mm、环测定金属丝半径为 0.185mm 的商品测 定环。这个表格为用砝码或水校准后的测定提供了校正值。 如未进行校准时作为替代方法，表面张力可根据下式进行计算： =fF/4R 式中：F薄膜破裂时测力计测得的力； R环的半径； f校准系数 4 NY/T 1860.292014 表 1 测定表面张力的校正 对水溶液来说，1gcm-3 R=955mm(测定环的平均半径)r=0.185mm(测定环金属丝的半径) 校准值（mNm-1） 试验值，（mNm-1） 水校准重量校准2018.116.92220.118.72422.120.62624.122.42826.124.33028.126.23230.128.13432.129.93634.131.83836.133.74038.235.64240.337.64442.339.54644.441.44846.543.45048.645.35250.747.35452.849.35654.951.25857.053.26059.155.26261.357.26463.459.26665.561.26867.763.27069.965.27272.267.27469.27671.27873.2图附录 A1 环形法测量液体表面张力示意图 5 NY/T 1860.292014 附录 B 环状物界面张力仪的校正因子 f 可由计算式求得 式中： C铂金圆环的周长，单位为 cm； R铂金圆环的平均半径，单位为 cm； r 铂金丝的半径，单位为 cm； p测得表面张力值，单位为 mN.m-1； 1测试溶液的密度，单位 g.cm3； 2空气的密度，单位为 g.cm3； 1 NY/T 1860.292014附录 C1.全自动表面张力仪（铂金板）的测试原理图 1