《洗涤用品分析》PPT课件.ppt

洗涤用品分析 知识目标 了解洗衣粉肥皂的分类方法 理解洗涤用品常见各检测项目的测定意义 掌握洗衣粉 肥皂和餐具洗涤剂主要质量指标的分析方法 能力目标 能解释洗涤用品总活性物含量的含义 能对洗衣粉和餐具洗涤剂总活性物含量 去污力测定进行测定 能按照标准方法对肥皂进行分析检测 给出正确结果 能熟练操作酸度计 分光光度计 1洗涤用品基础知识 洗涤 将附着于被洗物体表面上不需要的物质或有害物质除掉 从而使物体表面洁净的过程 洗涤用品 用于洗涤的制品 通常由一种或数种表面活性剂 添加有机助剂 无机助剂 生物助剂等 如荧光增白剂 抗污垢沉积剂 酶 香精等 加工而成 包括肥皂和合成洗涤剂两大类 若按应用领域分类 洗涤用品可分为家庭用和工业用两大类 1 1肥皂 从广义上讲 皂是油脂 松香或脂肪酸与无机碱或有机碱进行皂化反应或者中和反应得到的产物 肥皂是传统的洗涤用品 按其组成外观与用途的不同一般分为洗衣皂 香皂 透明皂 功能性香皂和特殊类香皂 洗衣皂要有较强的去污性 香皂用来清洁人的皮肤要求对皮肤温和无刺激并有持久的留香 透明皂外观诱人即可洗衣又可沐浴 功能性香皂因添加有不同的助剂而具有某种特殊的功效 如减肥皂 抗菌皂 上述以外的皂归属于特殊类香皂 如钾皂 浮水皂等 1 2合成洗涤剂概念 合成洗涤剂是由表面活性剂 如烷基苯磺酸钠 脂肪醇硫酸钠 和各种助剂 如三聚磷酸钠 辅助剂配制而成的一种洗涤用品 分类 按产品外观形态分为固体 液体洗涤剂 固体洗涤剂产量最大 习惯上称为洗衣粉 包括细粉状 颗粒状和空心颗粒状等 也有制成块状的 液体洗涤剂近年发展较快 还有介于二者之间的膏状洗涤剂 也称洗衣膏 按产品用途分为民用和工业用洗涤剂 民用洗涤剂是指家庭日常生活中所用的洗涤剂 如衣物洗涤用品 居室清洁用品 厨房用洗涤剂 卫生间清洁用品及特殊清洁用品如烟垢去除剂等 工业用洗涤剂则主要是指工业生产中所用的洗涤剂 如纺织工业用洗涤剂和机械工业用的清洗剂等 按功能不同分为通用性 彩漂型 加酶型 柔软及抗静电型 杀菌消毒型等 随着科学技术进步和洗涤用品工业的发展 又出现了更多的专用性洗涤剂 如电视机屏幕清洗剂等 作为普通的日用消费品 洗涤用品和人们的生活密不可分 其产品质量的优劣直接影响到每个消费者的生活质量 因此备受关注 我们主要介绍洗衣粉 肥 香 皂 餐具洗涤剂的质量标准和分析方法 2 洗衣粉分析 洗衣粉是一种粉状 粒状 碱性的合成洗涤剂 洗衣粉的主要成分是阴离子表面活性剂 烷基苯磺酸钠 少量非离子表面活性剂 再加一些助剂 聚磷酸盐 水溶性硅酸盐 荧光剂 酶等 经混合 喷粉等工艺制成 现在大部分用4A沸石代替磷酸盐 主要用于织物的洗涤 2 1洗衣粉的质量标准 GB T13171 2004 本标准所规定的洗衣粉属于弱碱性产品 适合于洗涤棉 麻和化纤织物 按品种 性能和规格分为含磷 HL类 和无磷 WL类 两类 每类又分为普通型 A型 和浓缩型 B型 命名代号如下 a HL类 含磷酸盐洗衣粉 分为HL A型和HL B型 b WL类 无磷酸盐洗衣粉 总磷酸盐 以P2O5计 不大于1 1 分为WL A型和WL B型 各类型洗衣粉应使用生物降解度不低于90 的表面活性剂 不得使用四聚丙烯烷基苯磺酸盐 烷基酚聚氧乙烯醚 理化性能 2 2洗衣粉的分析使用锥形分样器分样 试验试样最低不应少于10g 2 2 1洗涤剂中总活性物含量的测定活性物 表面活性剂 是洗涤剂中起去污作用的主要成分 在配方中一般占15 30 可用其来衡量洗涤剂的优劣 GB T13173 2 2000规定了洗涤剂中总活性物含量的测定方法 本标准适用于测定粉粒状 液体和膏状洗涤剂中的总活性物含量 还适用于测定表面活性剂中的总活性物含量 测定原理 用95 乙醇能溶解洗涤剂组分中的表面活性剂和部分氯化钠 而不能溶解其他无机盐 先以无水乙醇萃取洗涤剂实验份 无机盐则析出 过滤分离 从乙醇萃取液中分别测定出乙醇溶解物含量和氯化钠含量 两者之差即为产品中总活性物含量 测定步骤 乙醇溶解物含量的测定 萃取 过滤 加热蒸干 称重 乙醇溶解物中氯化钠含量的测定 莫尔法沉淀滴定分析 结果计算 m1 乙醇溶解物的质量 g m2 乙醇溶解物中氯化钠的质量 g m 实验份的质量总活性物的两次平行测定结果之差应不超过0 3 以平均值作为结果 有效数字取到个位 2 2 2洗衣粉中总五氧化二磷含量的测定 洗衣粉主要由表面活性剂 助洗剂及添加剂组成 助洗剂是用量最大的成分 一般会占到组成的15 40 助洗剂的主要作用是通过结合水中钙镁离子 使水得以软化 防止织物表面上灰尘沉积和提高洗衣粉中表面活性剂的去污能力 常用的助洗剂包括聚磷酸盐 硅酸盐 碳酸盐 沸石及羧甲基纤维素钠等 其中聚磷酸盐以物美价廉而被长期 广泛地使用 虽然磷对人体无害 但排入江河湖泊中会导致水体富营养化 水草滋生 赤潮等 严重破坏生态平衡 因此一些国家和我国部分省市已经实行禁磷规定 原理 样品溶液滤去沸石等水不溶物后 取一定体积试液加入钼酸铵 硫酸溶液和抗坏血酸溶液 在沸水浴中加热45min 聚磷酸盐水解成正磷酸盐并生成磷钼蓝 用分光光度计在波长650nm下测定吸光度A 由标准曲线上求出相应吸光度的五氧化二磷 P2O5 量 计算相对样品的含量 试剂 试验中所用试剂应为分析纯 所用水应为蒸馏水或去离子水 钼酸铵 硫酸溶液 将7 2g四水合钼酸铵 NH4 6Mo7O24 4H2O 溶解于水中 加入400mLc H2SO4 5mol L硫酸 用水稀释至1L 此溶液中硫酸 H2SO4 浓度为2mol L 含氧化钼 MoO3 6g L 抗坏血酸 25g L溶液 将2 5g抗坏血酸溶解于100mL水中 贮存于棕色玻璃瓶中 放于5 10 冰箱内 该溶液过2 3d需弃去重新配制 五氧化二磷标准储备液 1 00mgP2O5 mL 将分析纯以上的磷酸二氢钾 KH2PO4 GB1274 在110 烘箱内干燥2h 在干燥器中冷却后称取1 917g 称准至0 5mg 加水溶解 移入1L容量瓶中 用水稀释至刻度 混匀 五氧化二磷标准使用溶液 10 gP2O5 mL 移取10 0mL五氧化二磷标准储备液于1L容量瓶中 用水稀释至刻度 混匀 硫酸c H2SO4 5mol L溶液 仪器分光光度计 波长范围350 800nm 具有20mm比色池 烧杯 150mL 容量瓶 100 250 500mL 移液管 10 15 20 25mL 刻度移液管 10mL 试管 200mm 25mm 直径 硬质玻璃制 滤纸 定性 慢速 直径11cm 测定步骤 1 标准曲线的制作分别移取五氧化二磷标准使用溶液 B2 4 0 2 0 4 0 6 0 8 0 10 0 15 0 20 0mL至试管 B3 6 中 加水至25mL 依次加入10mL钼酸铵 硫酸溶液 B2 1 和2mL抗坏血酸溶液 B2 2 置于沸水浴中加热45min 冷却 分别转移至100mL容量瓶中 用水稀释至刻度 混匀 用分光光度计以20mm比色池 水作参比 于650mm波长测定此系列溶液的吸光度 含五氧化二磷标准使用溶液试验液的吸光度减去0mL五氧化二磷标准使用溶液试验液的吸光度得各净吸光度 以净吸光度为纵坐标 五氧化二磷的量 g 为横坐标 绘制标准曲线 2测定称取1g试样于150mL烧杯中 用水溶解并转移至500mL容量瓶内 加水至刻度 混匀 将溶液通过定性慢速干滤纸过滤 用干烧杯收集滤液 弃去前10mL 然后收集约50mL备用 移取25 0mL滤液至250mL容量瓶中 加水至刻度 混匀 作为试验溶液 移取10 0mL V 试验溶液至试管 B3 6 中 加入15mL水 然后 测定溶液的吸光度 同时作一空白试验 不加试验溶液 由净吸光度从标准曲线上查得相应的五氧化二磷量m g 注 如果试验溶液试验的吸光度超过标准曲线上吸光度最大值 应减少试验溶液移取体积 重新测定 洗衣粉中总五氧化二磷含量X 按式 B1 计算 式中 m 试验溶液净吸光度相当的五氧化二磷质量 g m0 试样的质量 g V 用于测定吸光度的溶液体积 mL 同一样品由同一分析者 同时或相继进行的平行测定结果之差应不超过平均值的3 2 2 3游离碱的含量分析 洗衣粉一般呈弱碱性 碱性大小对洗涤效果有一定的影响 一般来说 碱性越强 去污力越强 但碱性过强对衣物及使用者的皮肤造成伤害 因此国标规定浓缩型洗衣粉的pH值应不大于11 其他型洗衣粉不大于10 5测定原理 用盐酸标液滴定洗衣粉式样溶液至某一设定pH值 将消耗的盐酸用等摩尔的氢氧化钠表示为洗衣粉中游离碱含量 试剂 盐酸标液 0 05M 混合磷酸盐缓冲液PH6 86 四硼酸钠缓冲液PH9 18 仪器 酸度计 玻璃电极和甘汞电极 电磁搅拌器 测定步骤 试样制备 准确称取试样8克左右 用煮沸后冷却的水溶解 用电磁搅拌器搅拌10min 从充分溶解后于2000ml容量瓶中定容即为试样溶液 pH计校准 测定 用移液管准确移取50ml试液 在电磁搅拌下用盐酸标液准确滴定并用pH计准确跟踪测定pH值 当溶液pH值为9 0并且稳定10s不变时 即为滴定终点 记录消耗盐酸的体积测定结果 洗衣粉中游离碱含量w以氢氧化钠的质量分数表示 按下式计算 式中V和c为盐酸标液的体积和浓度 m为试样的质量两次平行测定结果的平均值表示至小数点后一位为测定结果 两次独立测定结果的绝对值之差不大于0 2 2 2 4去污力的测定 去污力是衡量洗衣粉使用性能最重要的指标 也是消费者普遍关注的问题 GB T13174 2003规定了用人工污布进行去污实验来评价洗涤剂去污力的方法 适用于衣料用洗涤剂 包括粉状 液体及膏状产品去污力的评价 洗衣粉对标准污布的去污力是用相对标准洗衣粉去污比值来衡量的 比值越大 表明去污力越强 去污效果越好1 测定原理 将不同种类的污布片由一定硬度水配制的准确浓度洗涤剂溶液在去污试验机内于规定温度下洗涤一定时间后 用白度计在规定波长下测定污布片洗涤前后的白度值 以污布片白度差评价洗涤剂的去无作用 2 试剂 氯化钙 硫酸镁 污布 JB系列 JB 01炭黑油污布 JB 02蛋白污布 JB 03皮脂污布 用前剪成6cm 6cm的大小 称为试片 污布可从全国表面活性剂洗涤用品标准化测试中心组织确认的国内外相关生产企业购买 标准洗衣粉 组成为烷基苯磺酸钠15份 三聚磷酸钠17份 硅酸钠10份 碳酸钠3份 羧甲基纤维素钠1份 硫酸钠17份 共104份 3 仪器 RHLQ型立式去污试验机 白度计 大搪瓷盘 4 测定步骤硬水配制 白度测定 去污洗涤实验 结果计算 污布的去污值计算公式为 式中 i 第i种污布试片 F1i 第i种污布试片洗前白度值 F2i 第i种污布试片洗后白度值 结果保留到小数点后一位 相对标准洗衣粉在第i种污布的去污比值 Pi 按下式计算 式中 Ri0 标准洗衣粉在第i种污布试片的去污值 Rix 试样在第i种污布试片的去污值结果保留到小数点后一位洗涤剂去污力的判定 当Pi 1 0时 判定结论为 试样对第i种污布试片的去污力相当或优于标准洗衣粉 简称 第i种污布试片的去污力合格 当Pi 1 0时 判定结论为 试样对第i种污布试片的去污力劣于标准洗衣粉 简称 第i种污布试片的去污力不合格 当0 90 Pi 1 10时 为确保测试结果的正确性 消除工作单元的误差因素 应重复试验 并适当增加测定的总次数 2 2 5表观密度的测定 表观密度 P 在标准条件下 占据1mL体积的粉体的质量 表示为克每毫升 g mL 注 克每毫升 g mL 是C G S 制的密度单位 国际单位制 SI 密度单位为千克每立方米 kg m3 lkg m3 10 3g mL 粉状洗涤剂表观密度的测定GB T13175一91 给定体积称量法 粉体的表观密度 可用测量一给定体积粉体的质量或一给定质量粉体所占有的体积来评价 在这两种情况中 都涉及把粉体从原容器转移到测量容器的过程 由于产品易碎 其流动性或结块性 其粒子的几何形状的变化 以及测定时 倾注至测量容器而造成的不可避免的压缩 因此一般所测得的表观密度不同于产品在原容器或包装中的密度 所以 侧定的结果仅是与所用方法有关的惯用值 测定原理 在规定条件下 将样品由一个规定形状的漏斗漏下 装满一个已知容积的受器后 测定此粉体的质量 仪器 漏斗 可用不锈钢 塑料 木或其他合适的材料制成 和流动粉体接触的所有表面应该光滑 且不允许由于粉体的流动而产生静电 测定自由流动粉体时 漏斗下口的内径采用40mm 上口内径采用108mm 高度采用130mm 而测定有结块趋势的粉体时 下口内径采用60mm 上口内径采用112mm 高度采用100mm 受器 容量为500mL 由做诵斗的类似材料做成 将受器容积校准至500士0 5mL 校准方法按7 1条中所叙 支架 能使漏斗和受器彼此定位 漏斗可用定位销或螺钉通过漏斗法兰及支架顶板孔固定 受器可用定位销或其他合适的方法固定在漏斗下面的正中央 截止板 110mmX70mm 直尺 长度为150mm 玻璃板 100mmX100mmX7mm 实验步骤 受器的校准 把空的干净受器称准至0 1g 置于一个水平面上 用刚煮沸过的200c蒸馏水充满受器 并轻轻敲打器壁以除去在倒水的过程中聚集起来的任何气泡 将已称量的玻璃板水平地放到受器边缘上 慢慢移送玻璃板使之通过水面 在快要通过时 再加1 2mL燕馏水到受器中去 并移动玻璃板使完全覆盖受器 小心用滤纸攘干玻璃板下面及受器外面的水 然后称准至0 1g 容器的容积 V 以毫升计 用式 1 求得 V m2一 m0 m1 1 式中 m0 空受器的质量 g m1一玻璃板的质量 gm2 充满水并盖有玻璃板的受器质量 g 试验样品的制备 轻轻摇晃盛放实验室样品的容器 以使任何团块松散 注意勿使粉体的颗粒破碎 用GB T13173 1中规定的锥形分样器使实验室样品变均匀并分样 测定 将漏斗放到支架上 称量过的受器放在底板的定位槽内 握住截止板 轻轻地紧贴着漏斗 遮住漏斗的下口 把样品倒人漏斗 直至其上缘 然后迅速地移去截止板 让漏斗中的试样流入受器并溢出 用直尺沿着受器的上口小心地把粉体表面刮平 并用干布擦净受器外壁 称量受器及其内容物准至0 1g 用不同的实验室样品份样至少进行两次测定 分析结果的计算粉体的表观密度 以克每毫升 g mL 表示 用下式计算式中 m0 空受器的质量 g m3 受器及其内容物的总质量 g V 受器的容积 mL 若达到了所需的精密度则以两次测定的算术平均值作结果 如重复性不好 则需重复测定 表观密度结果表示到三位有效数字 精密度由同一分析人员相继进行的两次测定结果之差 应不超过平均值的5 2 2 6表面活性剂的生物降解度的测定 按GB T15818的规定进行 内容见第一章 2 3肥皂分析 脂肪酸碱金属盐的肥皂称为碱金属皂 绝大多用于洗涤的是钠皂 部分是钾皂 脂肪酸非碱金属盐类的肥皂统称为金属皂 该皂类不溶于水 故一般不能用于洗涤 常用于纺织工业中洗涤纤维 我们主要介绍一般洗涤用肥皂的质量标准和分析方法 2 3 1肥皂的质量标准日常用于洗涤的肥皂又分为香皂和洗衣皂 国家或行业都规定了各自的标准 一 香皂的质量标准标准QB T2485 2000规定了用于碾制工艺生产的脂肪酸钠皂 及以脂肪酸钠和 或 其它表面活性剂 功能性添加剂 助剂制成的块状香皂的质量标准 香皂分皂基型和复合型二类 皂基型 以 表示 仅含脂肪酸钠 助剂的香皂 复合型 以 表示 含脂肪酸钠和 或 其它表面活性剂 功能性添加剂 助剂的块状香皂 香皂所添加的各种表面活性剂的生物降解度 均应不低于90 包装外观 包装整洁 端正 不歪斜 皂体外观 字迹图案清晰 皂形端正 色泽均匀 光滑细腻 无明显杂质和污迹 气味 有稳定的香气 无油脂酸败或不良的异味 理化指标 各类型香皂的理化指标以包装上标注的净含量计 应符合表1规定 二 洗衣皂的质量标准 QB T2486 2000 二 肥皂的分析 一 肥皂中游离苛性碱含量的分析一般游离苛性碱对钠皂而言是指氢氧化钠 对于钾皂而言是指氢氧化钾 若游离苛性碱度过大 其随水分和其他挥发物从肥皂内部移动至表面 尤其是干燥季节 游离的氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生作用生成碳酸钠 表层水分蒸发后就形成了白色结晶 即所谓的冒霜 游离苛性碱的测量方法有乙醇法 氯化钡法等 但因肥皂中一般含有未皂化的中性脂肪 在溶解肥皂样品时 中性脂肪就或多或少被存在的碱所皂化 因此 目前尚无一种较完善的方法测定肥皂中游离的苛性碱 在此 仅介绍我国轻工行业推荐标准方法 乙醇法 QB T2623 1 2003 1 测定原理乙醇法测定肥皂中游离苛性碱的基本原理是 将肥皂溶于中性乙醇中 然后用盐酸乙醇溶液滴定游离苛性碱 2 试剂 1 无水乙醇 2 氢氧化钾乙醇溶液 NaOH 0 1mol L 3 酚酞溶液 1g酚酞溶于100mL95 乙醇中 4 盐酸乙醇标准溶液 HCl 0 1mol L 量取分析纯浓盐酸9mL 注入体积分数为95 的乙醇1000mL中 摇匀 标定 称取于 270 300 灼烧至恒重的无水碳酸钠0 2g 精确至0 0001g 溶于50mL水中 加溴甲酚绿 甲基红混合指示剂10滴 用配制好的盐酸溶液滴定 使溶液由绿色变为酒红色 煮沸2min 冷却后继续滴定至溶液再呈酒红色为终点 同时作空白试验 盐酸乙醇标准溶液浓度 HCl 按下式计算 式中 V1 盐酸乙醇标准溶液的用量 mL V2 空白试验盐酸乙醇标准溶液用量 mL c HCl 盐酸乙醇标准溶液的浓度 mol L 0 05299 与1 00mL HCl 1 000mol L盐酸乙醇标准溶液相当的 以克表示的无水碳酸钠的质量 m 无水碳酸钠质量 g 3 仪器 1 锥形烧瓶 500mL 配备有回流冷凝管 2 封闭电炉 配有温度调节器 3 吸滤瓶 500mL 4 测定步骤 称取制备好的肥皂试样约5g 精确至0 001g 于锥形烧瓶 A瓶 中 在一空锥形烧瓶 B瓶 中 加入无水乙醇150mL 连接回流冷凝管 加热至微沸 瓶保持5min 驱赶二氧化碳 移去冷凝管 使其冷却至70 加入酚酞指示剂2滴 用氢氧化钾乙醇溶液滴定至溶液呈淡粉红色 将上述处理好的乙醇溶液倾入盛有肥皂试样的锥形烧瓶 A瓶 中 连接回流冷凝器 缓缓煮沸至肥皂完全溶解后 使其冷却至70 用盐酸乙醇标准溶液滴定至溶液呈微淡红色 维持30s不褪色即为终点 5 结果计算 肥皂中游离苛性碱质量分数 NaOH 按下式计算 式中 V 耗用盐酸乙醇标准溶液的体积 mL c 盐酸乙醇标准溶液的浓度 mol L m 肥皂样品的质量 g 0 040 氢氧化钠的摩尔质量 kg mol 6 注意事项 1 本方法仅适用于普通脂肪酸钠皂 NaOH计 不适用于钾皂 也不适用于复合皂 2 在重复性条件下 获得的两次独立测定结果的绝对差值不大于0 04 以大于0 04 的情况不超过5 为前提 二 总游离碱含量的测定 肥皂中总游离碱是指游离苛性碱和游离碳酸盐碱的总和 其结果一般对钠皂用氢氧化钠的质量百分数表示 对于钾皂用氢氧化钾的质量百分数表示 适量的总游离碱含量能中和肥皂中的游离脂肪酸 防止酸败 含量超过3 会导致肥皂粗糙 发松 结晶崩溃 QB T2623 2 2003规定了肥皂中总游离碱含量的测定方法 适用于普通性质的洗衣皂和香皂 不适用于复合皂 也不适用于含有会被硫酸分解的添加剂 如碱性硅酸盐 的肥皂 1 测定原理肥皂中总游离碱含量测定的基本原理是 把肥皂溶解于乙醇溶液中 用已知过量的酸 硫酸 溶液中和游离碱 然后用氢氧化钾乙醇溶液回滴过量的酸 2 试剂 1 乙醇 体积分数为95 新煮沸后冷却 用碱中和至对酚酞呈淡粉色 2 硫酸标准滴定溶液 1 2H2SO4 0 30mol L 3 氢氧化钾乙醇标准滴定溶液 KOH 0 1mol L 4 酚酞指示液 酚酞 10g L 5 百里酚蓝指示液 百里酚蓝 1g L 3 仪器 1 锥形烧瓶 250mL 具有锥形磨口 2 回流冷凝管 水冷式 下部带有锥形磨砂接头 3 微量滴定管 10mL 4 测定步骤称取制备好的肥皂试验样品约5g 精确至0 001g 置于锥形烧瓶中 加入体积分数为95 的乙醇100mL 连接回流冷凝器 徐徐加热至肥皂完全溶解 然后 精确加入硫酸标准滴定溶液10 0mL 对有些游离碱含量高的皂样 硫酸标准滴定溶液用量可以增加 微沸至少10min 稍冷后 趋热加入酚酞指示液2滴 用氢氧化钾乙醇标准滴定溶液滴定至呈现淡粉色 维持30s不褪色即为滴定终点 5 结果计算 1 对于钠皂 总游离碱的质量分数 NaOH 按下式计算 2 对于钾皂 总游离碱的质量分数 KOH 按下式计算 式中 V0 测定中加入的硫酸标准溶液的体积 mL c0 硫酸标准溶液的浓度 mol L V1 耗用氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的体积mL c1 氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的浓度 mol L m 肥皂样品的质量 g 0 040 氢氧化钠的摩尔质量 kg moL 0 056 氢氧化钾的摩尔质量 kg mol 6 注意事项 1 本方法适用于普通性质的香皂 洗衣皂 不适用于复合皂 也不适用于含有按规定程序会被硫酸分解的添加剂 碱性硅酸盐等 的肥皂 2 如是带色皂 色皂的颜色会干扰酚酞指示的终点 可用百里酚蓝指示剂 3 在重复性条件下 获得的两次独立测定结果的绝对差值不大于0 05 以大于0 05 的情况不超过5 为前提 三 肥皂中总碱量和总脂肪物含量的测定总碱量是指在规定条件下 可滴定出的所有存在于肥皂中的各种硅酸盐 碱金属的碳酸盐 氢氧化物 以及与脂肪酸和树脂酸相结合成皂的碱量的总和 总脂肪物是指在规定条件下 用无机酸分解肥皂所得水不溶物 总脂肪物除脂肪酸外 还包括肥皂中不皂化物 甘油酯和一些树脂酸 干皂含量是指总脂肪物的钠盐或钾盐形式表示的总脂肪物含量 分别叫做干钠皂或干钾皂 这是肥皂的一项重要质量指标 其含量的多少直接影响到产品的去污力和护肤功能 因此测定总脂肪物的含量可以判定肥皂的级别 是出厂前必须检测的项目 测量肥皂中总碱量 总脂肪物和钠干皂的方法常用石油醚萃取法和蜡饼法 石油醚萃取法依据标准QB T2623 3 2003 1 测定原理用已知体积的标准无机酸分解肥皂 用石油醚萃取分离析出的脂肪物 用氢氧化钠标准溶液滴定水溶液中过量的酸 测定总碱量 蒸出萃取液中的石油醚后 将残余物溶于乙醇中 再用氢氧化钾标准滴定溶液中和脂肪酸 蒸出乙醇 称量所形成的皂来测定总脂肪物含量 2 试剂 1 丙酮 2 石油醚 沸程30 60 无残余物 3 乙醇 体积分数为95 新煮沸冷却后 用碱中和至对酚酞呈中性 4 硫酸标准滴定溶液 1 2H2SO4 1mol L 或盐酸标准滴定溶液 HCl 1mol L 5 氢氧化钠标准滴定溶液 NaOH 1mol L 6 甲基橙指示液 甲基橙 1g L 7 酚酞指示液 酚酞 10g L 8 百里酚蓝指示液 百里酚蓝 1g L 3 仪器 1 分液漏斗 500mL或250mL 2 萃取量筒 配有磨口玻璃塞 直径39mm 高350mm 250mL 3 水浴 烘箱 索氏抽提器 4 测定步骤 1 萃取分离称取已制备好的肥皂样品5g 精确至0 001g 溶于80mL热水中 用玻璃棒搅拌使试样完全溶解后 趋热移入分液漏斗 或萃取量筒 中 用少量热水洗涤烧杯 洗涤水加到分液漏斗中 加入几滴甲基橙溶液 然然后一边摇动分液漏斗 一边从滴定管准确加入一定体积的硫酸 或盐酸 标准滴定溶液 使过量约5mL 冷却分液漏斗中物料至 30 40 加入石油醚50mL 盖好塞子 握紧塞子慢慢地倒转分液漏斗 逐渐打开分液漏斗的旋塞以泄放压力 然后关住轻轻摇动 再泄压 重复摇动直到水层透明 静置 分层 将下面的水层放入第二只分液漏斗中 用石油醚30mL萃取 重复上述操作3次 将水层收集在锥形瓶中 将三次石油醚萃取液合并到第一只分液漏斗中 加25mL水摇动洗涤石油醚萃取液多次 一般为3次 直至洗涤液对甲基橙溶液呈中性 将酥油醚萃取液洗涤液定量地收集到已盛有水层液的锥形瓶中 2 总碱量的测定用甲基橙溶液作指示剂 用氢氧化钠标准滴定溶液滴定酸水层和洗涤水的混合液 3 总脂肪物含量的测定将水洗过的石油醚溶液仔细地转移入已烘干恒重的平底烧瓶中 必要时用干滤纸过滤 用少量的石油醚洗涤分液漏斗2 3次 将洗涤液过滤到烧瓶中 注意防止过滤操作时石油醚的挥发 用石油醚彻底洗净滤纸 将洗涤液收集到烧瓶中 在水浴上 用索氏抽提器几乎抽提掉全部石油醚 将残余物溶解在10mL乙醇中 加酚酞溶液2滴 用氢氧化钾乙醇标准滴定溶液滴定至呈稳定的淡粉红色为终点 记录耗用的体积 在水浴上蒸出乙醇 当乙醇快蒸干时 转动烧瓶使钾皂在瓶壁上形成一薄层 转动烧瓶 加入丙酮约5mL 在水浴上缓缓转动蒸出丙酮 再重复操作1 2次 直至烧瓶口处已无明显的湿痕出现为止 使钾皂预干燥 然后 在 103 2 烘箱中加热至恒重 第一次加热4h 以后每次1h 于干燥器内冷却后 称量 直至连续两次称量质量差不大于0 003g 5 结果计算 1 总碱量计算1 对于钠皂 总碱量的质量分数 NaOH 按式计算 2 对于钾皂 总碱量的质量百分数 KOH 按式计算 式中 V0 在测定中加入的酸 硫酸或盐酸 标准溶液的体积 mL c0 所用酸标准溶液的浓度 mol L V1 耗用氢氧化钠标准滴定溶液的体积 mL c1 氢氧化钠标准滴定溶液的浓度 mol L m 肥皂试样的质量 g 0 040 氢氧钠的毫摩尔质量 g mmol 0 056 氢氧钾的毫摩尔质量 g mmol 2 总脂肪物含量计算1 肥皂中总脂肪物含量的质量分数 1按下式计算 2 肥皂中干钠皂含量的质量百分数 2按下式计算 式中 m0 肥皂试样的质量 g m1 干钠皂的质量 g V 中和时耗用的氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的体积 mL c 氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的浓度 mol L 0 038 钾 氢原子毫摩尔质量之差 即0 039 0 001 kg mol 0 016 钾 钠原子毫摩尔质量之差 即0 039 0 023 kg mol 6 注意事项 1 本方法适用于以脂肪酸盐为活性成分的皂 不适用于带色皂和复合皂 2 用水洗涤石油醚萃取液时 每次洗涤后至少静置5min 等两液层间有明显分界面才能放出水层 最后一次洗涤水放出后 将分液漏斗急剧转动 但不倒转 使内容物发生旋动 以除去壁上附着的水滴 3 用氢氧化钾乙醇标准滴定溶液滴定脂肪酸时 带色皂的颜色会干扰酚酞指示剂的终点 可采用百里酚蓝指示剂 4 在重复性条件下 获得的两次独立测定结果的绝对差值不大于0 2 以大于0 2 的情况不超过5 为前提 四 肥皂中水分和挥发物含量的测定含水多的肥皂 容易发生收缩变形 硬度偏低 洗涤时不耐擦 若水分含量小 在空气湿度大时 会引起 冒汗 由于空气中水分流向肥皂而又不易渗入肥皂内部的缘故 冒汗会引起肥皂水解 进而引起酸败 因此 水分和挥发物是肥皂的重要理化指标 其含量需要控制 肥皂中水分和挥发物的测定方法很多 有烘箱法 红外线法 共沸蒸馏法 卡尔 费休法等 轻工行业标准方法QB T2623 4 2003采用烘箱法测定测定原理 利用水分及挥发物可以在一定温度下加热而除去 可将一定量的试样于烘箱中烘干至恒重 由减少的质量求得水分及挥发物的含量 五 乙醇不溶物含量的测定乙醇不溶物是指加入肥皂中的难溶于95 乙醇的添加物或外来物 以及在配方中所有的物质 例如难溶于95 乙醇的碳酸盐和氯化物 外来物可能是无机物 如 碳酸盐 硼酸盐 过硼酸盐 氯化物 硫酸盐 硅酸盐 磷酸盐 氧化铁等 或有机物 如 淀粉 糊精 酪肮 蔗糖 纤维素衍生物 藻肮酸盐等 通过测定其含量可了解肥皂的配方 乙醇不溶物大部分属无极电解质 必须控制一定量 过多会引起肥皂冒霜 皂体粗糙 QB T2623 5 2003规定的方法是将肥皂溶解在95 乙醇中 过滤不溶解残留物 在103 2 的烘箱中恒重 求得含量 该法适用于以脂肪酸盐为活性成分的皂 不是用于复合皂 1 测定原理先将肥皂溶于体积分数为95 的乙醇中 然后过滤 称量不溶解残留物 2 试剂和仪器 1 乙醇 体积分数为95 2 锥形瓶 回形冷凝器 烘箱3 测定步骤称取制备好的肥皂样品约5g 精确至0 01g 于锥形瓶中 加入95 乙醇150mL 连接回流冷凝管 加热至微沸 旋动锥形瓶 尽量避免物料粘附于瓶底 将用于过滤乙醇不溶物的滤纸置于烘箱中 烘干1h 在干燥器中冷却至室温 称重 精确至0 001g 再把它放置于另一锥形瓶上部的漏斗中 当肥皂样品完全溶解后 将上层清液倾析到滤纸上 用预先加热近沸的乙醇倾泻洗涤锥形瓶中的不溶物 再借助少量的热乙醇将不溶物转移到滤纸上 用热乙醇洗涤滤纸和残留物 直至滤纸上无明显的蜡状物 先在空气中凉干滤纸 再放入 103 2 的烘箱中 烘干1h后 取出滤纸放在干燥器中 冷却至室温后称量 重复操作 直至两次相继称量间的质量差小于0 001g 记录最后质量 4 结果计算肥皂中乙醇不溶物含量的质量分数 按式计算 式中 m 残留物的质量 g m0 肥皂样品的质量 g 5 注意事项 1 过滤操作时最好把锥形瓶连同漏斗放在水浴上 以保持滤液微沸 也可以使用单独的保温漏斗 同时用表面皿盖住漏斗 以避免洗液的冷却 且使乙醇蒸气冷凝至表面皿上再回滴至滤纸上起到对滤纸的洗涤作用 2 最终洗涤液在蒸发至干后应无可见的残留物显现 3 也可用石棉坩埚真空抽滤 但石棉滤层要铺置合适 不允许穿滤 4 某些肥皂 特别是含硅酸盐肥皂 不溶物不能从锥形瓶底完全脱离 此时可用热乙醇充分洗涤残留物 将滤纸与锥形瓶一同置于 103 2 的烘箱中干燥至恒重 但锥形瓶预先要恒重 5 在重复性条件下 获得的两次独立测定结果的绝对差值不大于5 以大于5 的情况不超过5 为前提 六 氯化物含量的测定在皂化过程中常以氯化钠作盐析剂 在使用的碱中也常含有一定量的氯化钠 因此 肥皂中总不可避免地含有一定量的氯化物 但氯化物含量的多少对肥皂的组织结构影响很大 如果氯化物含量过高 会使组织粗松 开裂度增大 肥皂中氯化物含量测定方法有滴定法和电位滴定法 本章仅介绍QB T2623 6 2003我国轻工行业标准方法 滴定法 测定原理用酸分解肥皂后 加入过量的AgNO3溶液 使氯化物全部生成AgCl沉淀 过滤分离脂肪酸及AgCl 用硫氰酸铵滴定剩余的Ag 离子 稍过量的硫氰酸铵与Fe3 作用生成红色络合物指示终点 根据硫氰酸铵溶液的消耗量 可求出肥皂中氯化物的含量 有关反应式如下 Ag Cl AgCl Ag SCN AgSCNFe3 SCN Fe SCN 3 深红色 2 试剂和仪器 1 硝酸 2 硫酸铁铵指示液 NH4Fe SO4 2 80g L 3 硫氰酸铵标准滴定溶液 NH4SCN 0 1mol L 4 硝酸银标准滴定溶液 AgNO3 0 1mol L 5 单刻度容量瓶 200mL 沸水浴 快速定性滤纸 3 测定步骤称取制备好的肥皂样品约5g 精确至0 01g 于100mL烧杯中 用50mL热水溶解样品 将此溶液定量地转移至200mL单刻度容量瓶中 加入硝酸5mL及硝酸银标准滴溶液25 0mL 置容量瓶于沸水浴中 直至脂肪酸完全分离且生成的氯化银已大量聚集 用自来水冷却单刻度容量瓶及内容物至室温 并以水稀释至刻度 摇动混匀 通过干燥折叠滤纸过滤 弃去最初的10mL 然后收集滤液至少110mL 用移液管称取滤液100 0mL至锥形瓶中 加入硫酸铁 铵指示液 2 3 mL 在剧烈摇动下 用硫氰酸铵标准滴定溶液滴定至呈现红棕色 30s不褪色即为终点 4 结果计算 1 对钠皂而言 氯化物含量的质量分数 NaCl 按式计算 2 对钾皂而言 氯化物含量的质量百分数 KCl 按式计算 式中 c1 硝酸银标准滴定溶液浓度 mol L c2 硫氰酸铵标准滴定溶液浓度 mol L V 耗用硫氰酸铵标准滴定溶液体积 mL m 肥皂试样的质量 g 0 0585 氯化钠的毫摩尔质量 kg mol 0 0746 氯化钾的毫摩尔质量 kg mol 5 注意事项 1 本方法适用于肥皂中氯化物含量 以NaCl计 等于或大于0 1 的产品 2 在重复性条件下 获得的两次独立测定结果的绝对差值不大于0 05 以大于0 05 的情况不超过5 为前提 七 发泡力的测定发泡力是指洗涤剂溶液产生泡沫的能力 虽然泡沫的多少与去污能力无固定的关系 但泡沫的形成有助于携污作用 所以 发泡力也是洗涤剂的一项性能指标 测定发泡力的标准方法是罗氏法 GB T7462称取制备好的肥皂样品2 5g 用150 L硬水溶解 转移至1000mL容量瓶中 并稀释到刻度 摇匀 再将溶液置 40 0 5 恒温水浴中陈化 从加水溶解开始总时间为30min 然后 用罗氏泡沫仪器测定 具体测定原理和测定步骤与洗衣粉粉测定一致 4 餐具用洗涤剂分析 餐具用洗涤剂以其去污快速 气味芳香 能去除农药残留及杀灭细菌而成为人们不可缺少的日常生活消费品之一 在使用时人们既希望他有良好的洗涤效果 又希望对人体安全无害 且不造成环境污染 因此必须对其质量进行分析检测 一 餐具用洗涤剂质量标准GB9985 2000GB9985 2000 手洗餐具用洗涤剂 是国家质量技术监督局于2001年10月1日发布实施的部分条文强制标准 其主要技术指标如下 稳定性 其要求大致同衣料洗涤剂 一般的液体洗涤剂都有这个指标要求