隋明芳 張宏宇 李明慧 胡曉慧 馮振杰
摘 要:在標準《洗衣皂和香皂試驗方法》中測定游離苛性堿的方法,和其它參考書介紹的補充皂化法(容量分析法)測定游離油時,都有一個香皂加酒精、加熱溶解香皂的過程,顯然此時香皂中之游離堿與游離油將發(fā)生皂化反應,這將勢必影響香皂中游離堿和游離油的含量。
關鍵詞:肥皂;游離堿;分析方法;討論
一、游離堿的測定
1.分析方法原理香皂加中性酒精,加過量的純蓖麻油酸,于水浴上加熱使香皂完全溶解。根據(jù)酸和堿發(fā)生中和反應的原理,加過量的蓖麻油酸則將香皂中的游離堿全部中和掉,生產蓖麻油酸鈉和水,或生產蓖麻油酸鈉、水和二氧化碳。試樣中剩余的蓖麻油酸和空白試驗中的蓖麻油酸均以NaoH的當量濃度溶液去滴定,由滴定空白試驗和試樣中蓖麻油酸所耗用去NaOH的當量濃度溶液的毫升數(shù)之差,可算得中和香皂中游離堿所用蓖麻油酸的量,再將其計算為游離堿。其化學反應如毛香皂中游離堿和蓖麻油酸發(fā)生中和反應①RCo0H+NaoH葉RCooN+aH夕②ZRCoOH+NaZCo3”ZCOoNa+HZo+CoZ卞(2)空白試驗中的蓖麻油酸和試樣中剩余的蓖麻油酸,和Na0H當量濃度溶液中的中和反應:RCOOH+NaoH什RC0oN+aHZo
2.分析方法原理
肥皂中加中性酒精,加過量的純菎麻油酸,于水浴上加熱使肥皂完全溶解。根據(jù)酸和堿發(fā)生中和反應的原理,加過量的菎麻油酸則將肥皂中的游離堿全部中和掉,生成菎麻油酸鈉和水,或者生成菎麻油酸鈉、水和二氧化碳。試樣中剩余的菎麻油和空白試樣中的菎麻油酸均以NaOH的當量濃度溶液的毫升數(shù)之差,可算得中和肥皂中游離堿(NaOH和NaCO3)所用菎麻油酸含量,再將其計算為游離堿(以NaOH計)。
4. 實驗部分
(1)實驗原理
肥皂中總游離堿含量的測定采用《中華人民共和國輕工行業(yè)標準》:將肥皂溶解于乙醇溶液中,用已知過量的硫酸溶液中和游離堿,然后用氫氧化鉀-乙醇溶液回滴過量的酸。用下列公式計算肥皂中總游離堿(以 NaOH 記)含量。在重復性條件下,獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不大于0.05%,以大于 0.05%的情況不超過 5%為前提。ω(NaOH)%=[0.04×(V0C0-V1C1)/m]×100 式中:V0—硫酸標準溶液的體積,mL;C0—硫酸標準溶液的濃度,mol/L;V1—消耗氫氧化鉀-乙醇標準溶液的體積,mL;C1—氫氧化鉀-乙醇標準溶液的濃度,mol/L;0.04—氫氧化鈉的摩爾質量,g/mmol;m—肥皂的準確質量。
(2)實驗儀器 電子分析天平,TP-214 型,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;氣流烘干器,KQ-C 型,鞏義市予華儀器有限責任公司;恒溫攪拌電熱套,DHT 型,
(3)實驗藥品
皂樣 1:羊油皂(含葵花油),Ⅰ型皂,實驗室制備,
(4)溶液配制和標定
酚酞指示劑(10 g/L):用電子天平準確稱取 1 g 酚酞,放入 100 mL 小燒杯中,加入 10 mL 95%乙醇,攪拌溶解,將溶解后的溶液轉移至 100 mL 容量瓶中,95%乙醇定容,靜置備用。氫氧化鉀-乙醇標準溶液的配制(0.1 mol/L):用電子天平準確稱取 4 g 氫氧化鉀,于 100 mL 小燒杯中,加入少量水溶解。將溶液用 95%乙醇稀釋至500 mL,轉移至試劑瓶中,貼好標簽備用。氫氧化鉀-乙醇標準滴定溶液的標定:稱取于105~110 ℃干燥箱中加熱干燥至恒重的基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀 0.75 g,溶于 50 mL 除去二氧化碳的水中,加兩滴酚酞指示液,用上述氫氧化鉀-乙醇溶液滴定至溶液呈粉紅色,平行滴定 3 次,同時做空白實驗。臨用前標定。硫酸標準溶液的配制(0.3 mol/L):量取 4.5 mL濃硫酸,慢慢的加入到含有少量水的燒杯中,玻璃棒攪拌,待溶液冷卻后加入蒸餾水稀釋至 500 mL,搖勻,轉移至試劑瓶中,貼好標簽備用。
(5)實驗過程
肥皂合成:將羊油分別與葵花油、大豆油混合,按照文獻方法合成[10]。游離堿含量的測定:將肥皂樣品切碎,于干燥箱內 60~70 ℃溫度下,加熱 30 min 后取出。用研缽研磨成細小顆粒,電子天平精確稱取 5 g 肥皂樣品,轉移至 250 mL 圓底燒瓶中。加入 95%乙醇 100 mL,放入沸石,磁子,安裝回流冷凝器裝置,于恒溫攪拌電熱套中,緩慢加熱至肥皂完全溶解。然后加入 10 mL 硫酸標準溶液,加熱微沸不少于 10 min,待溶液稍冷卻后,趁熱加入 10 g/L 酚酞指示劑 2 滴,將圓底燒瓶中的溶液轉移至 250 mL 已經(jīng)預熱的錐形瓶中。最后用氫氧化鉀-乙醇標準溶液滴定至溶液呈現(xiàn)淡粉色,并且維持 30 s 內不褪色。平行滴定3 次,取平均值。
5.分析方法
用刀切去肥皂外部的肥皂,將中部皂樣切成薄片,稱取皂樣10g于250mL燒杯中加入0.2N的純崑麻油酸酒精溶液10mL,加入70mL95%中性酒精,用玻璃棒不斷攪拌,于水浴上加熱至肥皂完全溶解,若皂樣中硅酸鈉或其他填料時,則該填料沉淀于燒杯的底部,用傾斜法或過濾除去酒精不溶物,下面按傾斜法操作,仔細將上層澄清的肥皂酒精溶液傾倒入一250mL錐形燒瓶中,分別兩次各用250mL95%的中性酒精洗滌燒杯壁上粘附的物質,仔細將酒精洗液傾入上述盛有肥皂酒精溶液的錐形瓶中,加熱,加入1%酚酞指示劑3滴,乘熱以0.2NHaOH當量溶液滴定至微紅色出現(xiàn),記入試樣用去0.NNaOH當量溶液的毫升數(shù)V1,同樣條件做下一空白實驗,記錄空白實驗用0.2NNaOH當溶液的毫升數(shù)V2。
6.計算游離堿(NaOH和Na2CO3)
式中:V1:滴定試樣用去0.2NNaOH溶液的毫升數(shù)V2:滴定空白試樣用去0.2NNaOH溶液的毫升數(shù)N:NaOH溶液的當量濃度
二、結語
本法開始測定時,首先加入足量中和肥皂游離堿(NaOH和Na2CO3)的過量崑麻油酸,以便將肥皂中的游離堿(NaOH和Na2CO3)全都中和掉,從而克服了肥皂中的游離堿。本法可以測定肥皂中的游離堿若肥皂中游離堿過高,加入的崑麻油酸不夠中和游離堿,此時