洗涤剂类日化产品检测中泡沫高度的Ross-Miles法测定

在洗涤剂类日化产品的性能评价中，泡沫高度是反映产品去污能力与使用体验的关键指标——丰富且稳定的泡沫能提升消费者对“清洁力”的感知，也是产品配方优化的重要参考。Ross-Miles法作为国际标准化组织（ISO）与我国国家标准（GB/T 13173）认可的泡沫测定方法，因操作规范、结果重复性强，成为行业检测的“金标准”。本文将从原理、操作流程、影响因素等维度，详细解析Ross-Miles法在洗涤剂泡沫高度测定中的应用，为一线检测人员提供可落地的操作指南。

Ross-Miles法的核心测定原理

Ross-Miles法的本质是通过“液体冲击”模拟洗涤剂在实际使用中的泡沫产生过程：将200mL待测样品溶液从900mm±1mm的高度自由下落，冲击底部50mL的蒸馏水（接收液），下落的溶液与空气剧烈混合，形成大量泡沫。此时，泡沫的“初始高度”（溶液流完瞬间的泡沫顶部刻度）反映泡沫的“产生能力”，而“5分钟后残留高度”则反映泡沫的“稳定性”——这两个指标共同构成洗涤剂泡沫性能的完整评价。

需要说明的是，泡沫的本质是“气体分散在液体中的胶体体系”，其形成依赖于表面活性剂降低液体表面张力的能力：表面活性剂分子会在气液界面定向排列，形成弹性膜包裹气体，从而稳定泡沫。Ross-Miles法正是利用这一特性，通过标准化的冲击条件，量化表面活性剂的泡沫性能。

仪器与试剂的准备要求

测定前需准备的核心仪器包括：Ross-Miles泡沫仪（含250mL分液漏斗、带0-200mm刻度的玻璃管、高度支架）、恒温水浴锅（精度±0.5℃）、电子天平（精度0.001g）、1000mL容量瓶。其中，泡沫仪的校准是关键：分液漏斗的下端出口直径需为6mm±0.1mm，流完200mL蒸馏水的时间需控制在25s±1s（偏差过大需调整活塞或更换漏斗）；刻度管的刻度精度需达到1mm，且需定期用标准液校准。

试剂方面，需使用符合GB/T 6682的三级蒸馏水（避免水中矿物质与表面活性剂反应）、待测洗涤剂样品（固体需研磨成细粉，液体需摇匀）。若需验证方法准确性，可使用标准洗涤剂样品（如GBW(E)082192）进行平行测定。

样品溶液的制备细节

样品溶液的浓度直接影响泡沫高度，需严格按产品类型称量：洗衣液、洗衣粉等固体产品称取1.000g（精确至0.001g），洗洁精、沐浴露等液体产品称取0.500g。将样品缓慢加入800mL蒸馏水中，用玻璃棒沿同一方向搅拌（避免产生气泡），待完全溶解后定容至1000mL。

制备好的溶液需静置30分钟以上——若溶液中存在微小气泡，会导致下落时与空气混合的效率降低，使泡沫高度偏低。最后，将溶液置于40℃±0.5℃的恒温水浴锅中保温10分钟，确保温度与后续操作一致（温度波动会改变表面活性剂的活性）。

标准化操作流程解析

操作前需将泡沫仪安装在水平台面上，确保分液漏斗中心与刻度管中心在同一直线上（偏移会导致冲击不均匀）。第一步：向刻度管中加入50mL40℃的蒸馏水（接收液）；第二步：将200mL预热好的样品溶液倒入分液漏斗，关闭活塞静置1分钟（让溶液稳定）；第三步：快速打开活塞，让溶液自由下落，同时启动秒表；第四步：溶液完全流完后（漏斗无滴液），立即平视读取泡沫初始高度；第五步：5分钟后，再次读取泡沫残留高度。

为减少误差，同一样品需平行测定3次，取平均值。若三次结果的相对偏差超过5%（如初始高度分别为150mm、160mm、170mm），需重新制备样品并测定——偏差过大通常是因操作不一致（如活塞打开速度、温度控制）或仪器未校准。

结果计算与数据表示

泡沫初始高度（H₀）与5分钟残留高度（H₅）均以“毫米（mm）”为单位，保留一位小数。计算方式为：H = (H₁ + H₂ + H₃)/3，其中H₁、H₂、H₃为三次平行测定值。例如，三次初始高度为148.5mm、149.0mm、148.0mm，则平均值为148.5mm。

需注意，数据报告中需注明测定温度（40℃）、样品浓度（如1g/L洗衣液溶液）及平行测定的偏差——这些信息能帮助配方工程师判断结果的可靠性。

关键影响因素的控制

温度是最核心的影响因素：40℃是模拟人体使用洗涤剂的常见温度（如手洗、沐浴），若温度高于40℃，溶液粘度降低，下落速度加快，冲击力度增大，泡沫初始高度会偏高；若低于40℃，表面活性剂活性降低，泡沫量减少。因此，恒温水浴锅需提前30分钟预热，并全程监控温度。

水质的影响也不可忽视：若使用自来水，水中的Ca²⁺、Mg²⁺会与表面活性剂（如LAS、AES）结合形成不溶性“钙皂”，降低有效表面活性剂浓度，导致泡沫高度偏低。因此，必须使用无离子水或三级蒸馏水。

此外，下落高度（900mm）需严格控制：若高度增加10mm，泡沫初始高度可能增加5-8mm；若减少10mm，可能减少3-5mm。操作时需用钢尺测量分液漏斗出口至刻度管底部的距离，确保误差不超过1mm。

检测中的注意事项

每次测定后，需用40℃的热蒸馏水冲洗泡沫仪的分液漏斗和刻度管——残留的表面活性剂会在仪器内壁形成薄膜，改变溶液的润湿性，导致下一次测定的泡沫高度偏高。若有顽固残留，可用乙醇浸泡10分钟后再冲洗。

测量泡沫高度时，需避免空气流动（如风扇、窗户通风）——气流会吹散泡沫，使残留高度偏低。操作过程中，检测人员需佩戴乳胶手套，避免手汗中的油脂污染样品溶液（油脂会破坏泡沫的弹性膜，降低稳定性）。

最后，样品溶液需现用现配——若放置超过24小时，表面活性剂可能发生降解（如遇光、高温），导致泡沫性能下降，影响测定结果。