书 书 书犐犆犛 ０７ ． ０６０ ； ２３ ． １００ ． ６０ 犑 ７７ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ３７６１７ — ２０１９ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 犣犲狋犪 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A /G2B /G2C /G2D /G26 /G27 /G2B 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱狊犳狅狉犣犲狋犪狆狅狋犲狀狋犻犪犾狅犳狀犪狀狅犳犻犾狋狉犪狋犻狅狀犿犲犿犫狉犪狀犲狊狌狉犳犪犮犲 — 犛狋狉犲犪犿犻狀犵狆狅狋犲狀狋犻犪犾犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 ２０１９  ０６  ０４ /G2E /G2F ２０２０  ０５  ０１ /G30 /G31 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G31 /G32 /G21 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A /G33 /G2F /G30 /G34 /G35 /G36 /G2E /G2F书 书 书前 　　 言 　　 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 。 本标准起草单位 ： 天津膜天膜工程技术有限公司 、 烟台金正环保科技有限公司 、 天津膜天膜科技股份有限公司 、 山东招金膜天股份有限公司 、 江苏久吾高科技股份有限公司 、 杭州天创环境科技股份有限公司 、 天津工业大学 、 安东帕 （ 上海 ） 商贸有限公司 、 时代沃顿科技有限公司 、 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 。 本标准主要起草人 ： 范云双 、 王瀚漪 、 苗晶 、 胡晓宇 、 王旭亮 、 王乐译 、 彭文博 、 王炎锋 、 李业萍 、 王思亮 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３７６１７ — ２０１９ 纳滤膜表面 犣犲狋犪 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 。 ３ ． １ 纳滤膜 　 狀犪狀狅犳犻犾狋狉犪狋犻狅狀犿犲犿犫狉犪狀犲 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 。 注 ： 改写 ＧＢ ／ Ｔ２０１０３ — ２００６ ， 定义 ４．１．２ 。 ３ ． ２ 犣犲狋犪 电位 　 犣犲狋犪狆狅狋犲狀狋犻犪犾 在膜  液双电层结构中的滑动面与溶液主体之间的电位差 。 ３ ． ３ 流动电位 　 狊狋狉犲犪犿犻狀犵狆狅狋犲狀狋犻犪犾 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 ： １ 犌犅 ／ 犜 ３７６１７ — ２０１９ ——— 测试用水 ： 应符合 ＧＢ ／ Ｔ６６８２ — ２００８ 中 ４．３ 规定的三级水要求 ； ——— ＫＣｌ ： 优级纯 ； ——— ＨＣｌ ： 分析纯 ； ——— ＮａＯＨ ： 分析纯 。 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 ： ０．０ μ Ｓ ／ ｃｍ ～ ２０００ μ Ｓ ／ 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 ； ——— 磁力搅拌器 ： 搅拌速度 ５０ｒ ／ ｍｉｎ ～ １５００ｒ ／ ｍｉｎ ； ——— 压力表 ： 量程 ０．０１ＭＰａ ～ ０．１ＭＰａ ： 精度等级 １ ； ——— 烧杯 ： １０００ｍＬ 。 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 ； ——— 测试压力 ： ０．０３ＭＰａ ～ ０．０６ＭＰａ ； ——— 测试流量 ：（ １００±２０ ） ｍＬ ／ ｍｉｎ 。 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 。 ８ ． ２ 　 测试步骤 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 犙 在 （ １００±２０ ） ｍＬ ／ ｍｉｎ 。 ｄ ） 　 设定不同的样品池进口压力 狆 ０ ， 记录样品池出口压力 狆 １ ， 并记录不同压力下的电解质溶液的 ２ 犌犅 ／ 犜 ３７６１７ — ２０１９ 流量 犙 ， 计算样品池两端压力降 Δ 狆 ， 绘制 Δ 狆  犙 曲线 ， 参见附录 Ｂ 图 Ｂ．１ 。 Δ 狆  犙 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 Δ 狆  犙 曲线 。 ｅ ） 　 设定不同的样品池进口压力 狆 ０ ， 记录样品池出口压力 狆 １ 和样品池两端的流动电压 Δ 犝 ， 计算 样品池两端压力降 Δ 狆 ， 绘制 Δ 狆  Δ 犝 曲线 ， 计算 Δ 狆  Δ 犝 曲线的斜率 ｄ 犝 ｄ 狆 ， 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 ） 　 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 ： ξ ＝ ｄ 犝 ｄ 狆 × ηε × ε ０ × κ …………………………（ １ ） 　　 式中 ： ξ ——— Ｚｅｔａ 电位 ， 单位为毫伏 （ ｍＶ ）； ｄ 犝 ｄ 狆 ——— 单位压力的流动电位 ， 单位毫伏每帕 （ ｍＶ · Ｐａ －１ ）； κ ——— 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 －３ Ｐａ · ｓ ； ε ０ ——— 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 。 ３ 犌犅 ／ 犜 ３７６１７ — ２０１９ 附