表面活性劑對干鈉皂檢測結(jié)果的影響

張紅琴，張德昌

（南風(fēng)化工集團(tuán)股份有限公司，山西 運(yùn)城 044000）

利用仲裁法QB/T2623.3-2003對肥皂中總脂肪物含量進(jìn)行測定的方法耗時(shí)較長，約需要7～8小時(shí)；而根據(jù)簡化法QB/T2485-2008附錄B，干鈉皂的測定中用到的蜂蠟和半精煉石蠟的檢測費(fèi)用又較高。為適合實(shí)際生產(chǎn)需求，快速測定復(fù)合皂中的干鈉皂含量，在熱板法基礎(chǔ)上引入新的酒精試劑，加快了測定時(shí)的破乳速度。本文對比了不同表面活性劑及其含量對于檢測結(jié)果的影響，使原有分析方法得以改進(jìn)。

1.適用范圍

本文所述的檢測方法既可以適用于以油脂為原料的皂基型皂，也適用于加有少量其他表面活性劑（本文分別為AOS、AEO9）的復(fù)合皂。

2.檢測原理

皂樣經(jīng)酸化處理生成脂肪酸。脂肪酸不溶于水，與皂中的其他無機(jī)添加劑分離，在表面活性劑（本文分別為AOS、AEO9）的作用下形成乳化層；加入酒精后，可破除其乳化層[1]。通過測定脂肪酸的質(zhì)量和脂肪酸的相對分子質(zhì)量，即可計(jì)算出干皂含量。

3.儀器和試劑

托盤天平，稱量范圍0～1000g精度0.1g；分析天平，精度0.0002g；燒杯，1000mL、150mL；量杯，10mL；分液漏斗（梨形），500mL；電爐，1kw。

95%乙醇（GB/T679），用堿中和至對酚酞指示液，呈中性；硫酸（GB/T625）溶液，（1＋1）硫酸溶液；甲基橙，1g/L水溶液。

在分析中只使用認(rèn)可的分析純以上的試劑，并只使用蒸餾水和純度相當(dāng)?shù)乃?/p>

4.檢測步驟

用托盤天平稱取50g樣品（精確至0.1g），倒入盛有200mL熱水的1000mL燒杯中，并插入一支玻璃棒攪拌使其溶解；加入幾塊瓷片，加甲基橙指示劑3滴，（1＋1）硫酸15mL，95%乙醇100mL；置電爐上繼續(xù)煮沸30min后，倒入分液漏斗；搖勻，靜置5min，放出下層酸液；再加入100mL左右的沸水，洗滌燒杯后倒入分液漏斗，搖勻，靜置5min；加入50mL熱的95%酒精破乳，靜置5min；再次加入50mL熱的95%酒精破乳（兩次加入熱的95%酒精量為100mL）；待兩液層界面間有清晰的分界線后放出水層。

如果配方中含有表面活性劑AOS，則需要再重復(fù)上述操作一次。最后，用沸水沖洗至中性，將油層移入已稱好的150mL燒杯中，用少量酒精沖洗干凈分液漏斗，洗液并入燒杯中，在電爐上烘至無水分時(shí)立即稱重。

5.計(jì)算方法

總脂肪酸含量（X）以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，按式（1）計(jì)算:

干鈉皂含量（z）以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，按式（2）計(jì)算:

其中，m——樣品質(zhì)量g；m0——空燒杯質(zhì)量g；m1——燒杯＋總脂肪物質(zhì)量g；0.2——校正值；1.078——脂肪酸轉(zhuǎn)換為脂肪酸鈉的換算系數(shù)。

6.測定過程注意事項(xiàng)

1）每次洗滌后至少靜置5min，待兩液層間有清晰的分界線才能放出水層[2]；

2）將水層盡可能完全地轉(zhuǎn)移到廢液杯中；

3）肥皂中脂肪酸的平均相對分子質(zhì)量m，一般用油酸的相對分子質(zhì)量代替，即282；

4）特殊需要時(shí)，可先將除去不皂化物及未皂化物后的皂液用無機(jī)酸進(jìn)行酸化處理，再用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定離析出的脂肪酸來測定，兩次測定結(jié)果之差應(yīng)不大于0.05%[3]。

7.檢測結(jié)果及討論

7.1 配方中含有非離子，AEO9（純）含量為0.5%

為了考察配方中含有非離子表面活性劑、AEO9（純）含量為0.5%時(shí)的檢測結(jié)果，選取了同一個(gè)實(shí)驗(yàn)配方制得的33個(gè)不同樣品，其產(chǎn)品干鈉皂的理論值為70.79%。對連續(xù)1個(gè)月干鈉皂的檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并按日期順序繪折線圖（見圖1）。

圖1 AEO9純含量為0.5%時(shí)的檢測結(jié)果

圖1中的實(shí)際檢測平均值為71.18%，比理論值偏高0.39%。雖然個(gè)別人員的化驗(yàn)結(jié)果避免不了出現(xiàn)波動(dòng)，但總體結(jié)果說明，在AEO9存在的情況下，干鈉皂的檢測結(jié)果有正偏差趨勢。

7.2 配方中含有非離子，AEO9（純）含量為5%

配方中含有非離子表面活性劑、AEO9（純）含量為5%時(shí)，為進(jìn)一步驗(yàn)證7.1的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的某種趨勢，再配制出了10個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品，檢測結(jié)果見圖2。這批樣品的干鈉皂理論值為74.12%。

圖2 AEO9（純）含量為5%時(shí)的檢測結(jié)果

上述10個(gè)樣品的實(shí)際檢測結(jié)果平均值為74.78%，比理論值偏高0.66%。這進(jìn)一步說明，AEO9對干鈉皂的檢測結(jié)果為正偏差影響，且AEO9含量越高、影響趨勢越強(qiáng)。

7.3 配方中含陰離子，AOS（純）含量為0.7%

當(dāng)配方中含有陰離子表面活性劑、AOS（純）含量為0.7%時(shí)，選取同一個(gè)配方的28個(gè)樣品，干鈉皂理論值為81.58%。不同的檢測人員連續(xù)2個(gè)月進(jìn)行檢測，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見折線圖3。

圖3 AOS（純）含量為0.7%時(shí)的檢測結(jié)果

上述實(shí)際檢測結(jié)果的平均值為81.32%，比理論值偏低0.26%。這說明，在陰離子表面活性劑如AOS存在的情況下，對干鈉皂檢測結(jié)果的影響為負(fù)偏差。

7.4 配方中含非離子，AOS（純）含量為5%

當(dāng)配方中含非離子表面活性劑、AOS（純）含量為5%時(shí)，為了驗(yàn)證7.3實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的結(jié)果，在增加AOS的相對含量情況下，在實(shí)驗(yàn)室配制出10個(gè)樣品，樣品干鈉皂的理論值為70.75%，檢測結(jié)果見圖4。

圖4 AOS（純）含量為5%時(shí)的檢測結(jié)果

實(shí)際檢測結(jié)果平均值為67.01%，比理論值偏低3.74%。這一結(jié)果說明，陰離子表面活性劑如AOS相對含量越高，其對干鈉皂檢測結(jié)果的負(fù)偏差影響程度越強(qiáng)烈。

7.5 配方中同時(shí)含非離子、陰離子

在樣品中含有混合表面活性劑如AOS＋AEO9、純含量為2.0%的情況下，樣品干鈉皂的理論值為70.89%。不同的檢測人員連續(xù)1個(gè)月進(jìn)行檢測，統(tǒng)計(jì)結(jié)果畫折線圖（見圖5）。

圖5 配方中同時(shí)含有非離子、陰離子的檢測結(jié)果

圖5中的實(shí)際檢測結(jié)果平均值為70.04%，比理論含量平均低0.85%。這說明，雖然AEO9對干鈉皂檢測結(jié)果影響為正偏差，但是在陰離子表面活性劑同時(shí)存在的情況下，干鈉皂的檢測結(jié)果以陰離子表面活性劑影響的負(fù)偏差為主。

8.分析方法中酒精與水最佳比例實(shí)驗(yàn)

為了使檢測過程中脂肪酸與水層的分離界面更加清楚、結(jié)果重復(fù)性較好，采用本分析方法時(shí)，需要通過實(shí)驗(yàn)對沸水及乙醇的加入量[4]進(jìn)行比較分析，結(jié)果見表1。

表1 沸水及乙醇的加入量[4]比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)比對，在水（mL）∶酒精（95%，mL）的比值為1∶1情況下，油水液面具有最清晰的分界線，得到的結(jié)果重現(xiàn)性較好。采用本方法測定一個(gè)樣品，視操作熟練程度，大約需要耗時(shí)1.5小時(shí)左右。

9.結(jié)論

通過對上述分析結(jié)果的比較，在表面活性劑含量不同的情況下，使用該方法檢測洗衣皂中的干鈉皂含量，可以得出如下結(jié)論:

1）非離子表面活性劑如AEO9對干鈉皂的檢測結(jié)果具有正偏差的影響傾向；陰離子表面活性劑如AOS及非離子、陰離子表面活性劑混合對于干鈉皂的結(jié)果具有負(fù)偏差的影響傾向。

2）表面活性劑的含量越大，對于干鈉皂的檢測結(jié)果偏離理論值也更嚴(yán)重。

3）本文檢測方法較適合于對表面活性劑含量小于2%的洗衣皂進(jìn)行快速檢測。此時(shí)，干鈉皂的檢測結(jié)果偏離值相對固定，且偏離值不大。

[1]胡偉,葉汝強(qiáng),等.水相中乙醇對膠體泡沫性質(zhì)的影響[J].物理化學(xué)學(xué)報(bào),2002,18(2).

[2]肥皂中總脂肪物含量的測定方法，仲裁法[S].QB/T2623.3-2003.

[3]肥皂中總脂肪物含量的測定方法，簡化法[S].QB/T2485-2008,附錄B.

[4]鄧功,李巖.肥皂總脂肪物快速檢驗(yàn)方法的研究[J].現(xiàn)代商檢科技,1998,8(1).