ICS 07.060;23.100.60 J 77 中华人民共和国国家标准 GB/T 37617—2019 纳滤膜表面Zeta电位测试方法 流动电位法 Test methods for Zeta potential of nanofiltration membrane surface- Streaming potential measurement 2020-05-01实施 2019-06-04发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 37617—2019 前言 本标准按照GB/T1.1一2009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。 1 GB/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 2 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/T6682一2008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 SAC 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 纳滤膜 莫nanofiltrationmembrane 注：改写GB/T20103—2006，定义4.1.2。 3.2 Zeta 电位Zeta potential 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 streamingpotential 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。 测试原理 4 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eta电位 大小反映出膜表面的荷电性能。乙eta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 GB/T37617—2019 测试用水：应符合GB/T6682一2008中4.3规定的三级水要求； KCI优级纯； 一HCI: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：0.0uS/cm~2000uS/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； 一磁力搅拌器：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士2）℃； 电解质溶液浓度：1mmol/LKCl溶液； 一pH测试范围：3~10； 一测试压力：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)1 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；把电解质溶液注人到样品端，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Q 在（100±20)mL/min。 d）设定不同的样品池进口压力po，记录样品池出口压力l，并记录不同压力下的电解质溶液的 2 GB/T 37617—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P和样品池两端的流动电压△U，计算 nP 参见图B.2；同时记录 dp 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，两次变化不天于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计放人3mol/L的KCI保护液中。 9结果计算 Zeta电位按式(1)计算： dU XK (1) dpeXeo 式中： Zeta电位，单位为毫伏（mV）； dU 单位压力的流动电位，单位毫伏每帕（mV·Pa-1)； dp K 电导率，单位为西门子每米（S·m-l)； 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-"Pa·s； 真空绝对介电常数，值为8.85×10-12，单位为法拉每米（F·m-）； 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； 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