表面活性剂对干钠皂检测结果的影响

张红琴，张德昌

（南风化工集团股份有限公司，山西 运城 044000）

利用仲裁法QB/T2623.3-2003对肥皂中总脂肪物含量进行测定的方法耗时较长，约需要7～8小时；而根据简化法QB/T2485-2008附录B，干钠皂的测定中用到的蜂蜡和半精炼石蜡的检测费用又较高。为适合实际生产需求，快速测定复合皂中的干钠皂含量，在热板法基础上引入新的酒精试剂，加快了测定时的破乳速度。本文对比了不同表面活性剂及其含量对于检测结果的影响，使原有分析方法得以改进。

1.适用范围

本文所述的检测方法既可以适用于以油脂为原料的皂基型皂，也适用于加有少量其他表面活性剂（本文分别为AOS、AEO9）的复合皂。

2.检测原理

皂样经酸化处理生成脂肪酸。脂肪酸不溶于水，与皂中的其他无机添加剂分离，在表面活性剂（本文分别为AOS、AEO9）的作用下形成乳化层；加入酒精后，可破除其乳化层[1]。通过测定脂肪酸的质量和脂肪酸的相对分子质量，即可计算出干皂含量。

3.仪器和试剂

托盘天平，称量范围0～1000g精度0.1g；分析天平，精度0.0002g；烧杯，1000mL、150mL；量杯，10mL；分液漏斗（梨形），500mL；电炉，1kw。

95%乙醇（GB/T679），用碱中和至对酚酞指示液，呈中性；硫酸（GB/T625）溶液，（1＋1）硫酸溶液；甲基橙，1g/L水溶液。

在分析中只使用认可的分析纯以上的试剂，并只使用蒸馏水和纯度相当的水。

4.检测步骤

用托盘天平称取50g样品（精确至0.1g），倒入盛有200mL热水的1000mL烧杯中，并插入一支玻璃棒搅拌使其溶解；加入几块瓷片，加甲基橙指示剂3滴，（1＋1）硫酸15mL，95%乙醇100mL；置电炉上继续煮沸30min后，倒入分液漏斗；摇匀，静置5min，放出下层酸液；再加入100mL左右的沸水，洗涤烧杯后倒入分液漏斗，摇匀，静置5min；加入50mL热的95%酒精破乳，静置5min；再次加入50mL热的95%酒精破乳（两次加入热的95%酒精量为100mL）；待两液层界面间有清晰的分界线后放出水层。

如果配方中含有表面活性剂AOS，则需要再重复上述操作一次。最后，用沸水冲洗至中性，将油层移入已称好的150mL烧杯中，用少量酒精冲洗干净分液漏斗，洗液并入烧杯中，在电炉上烘至无水分时立即称重。

5.计算方法

总脂肪酸含量（X）以质量百分数表示，按式（1）计算:

干钠皂含量（z）以质量百分数表示，按式（2）计算:

其中，m——样品质量g；m0——空烧杯质量g；m1——烧杯＋总脂肪物质量g；0.2——校正值；1.078——脂肪酸转换为脂肪酸钠的换算系数。

6.测定过程注意事项

1）每次洗涤后至少静置5min，待两液层间有清晰的分界线才能放出水层[2]；

2）将水层尽可能完全地转移到废液杯中；

3）肥皂中脂肪酸的平均相对分子质量m，一般用油酸的相对分子质量代替，即282；

4）特殊需要时，可先将除去不皂化物及未皂化物后的皂液用无机酸进行酸化处理，再用标准碱溶液滴定离析出的脂肪酸来测定，两次测定结果之差应不大于0.05%[3]。

7.检测结果及讨论

7.1 配方中含有非离子，AEO9（纯）含量为0.5%

为了考察配方中含有非离子表面活性剂、AEO9（纯）含量为0.5%时的检测结果，选取了同一个实验配方制得的33个不同样品，其产品干钠皂的理论值为70.79%。对连续1个月干钠皂的检测结果进行统计，并按日期顺序绘折线图（见图1）。

图1 AEO9纯含量为0.5%时的检测结果

图1中的实际检测平均值为71.18%，比理论值偏高0.39%。虽然个别人员的化验结果避免不了出现波动，但总体结果说明，在AEO9存在的情况下，干钠皂的检测结果有正偏差趋势。

7.2 配方中含有非离子，AEO9（纯）含量为5%

配方中含有非离子表面活性剂、AEO9（纯）含量为5%时，为进一步验证7.1的实验中出现的某种趋势，再配制出了10个实验样品，检测结果见图2。这批样品的干钠皂理论值为74.12%。

图2 AEO9（纯）含量为5%时的检测结果

上述10个样品的实际检测结果平均值为74.78%，比理论值偏高0.66%。这进一步说明，AEO9对干钠皂的检测结果为正偏差影响，且AEO9含量越高、影响趋势越强。

7.3 配方中含阴离子，AOS（纯）含量为0.7%

当配方中含有阴离子表面活性剂、AOS（纯）含量为0.7%时，选取同一个配方的28个样品，干钠皂理论值为81.58%。不同的检测人员连续2个月进行检测，统计结果见折线图3。

图3 AOS（纯）含量为0.7%时的检测结果

上述实际检测结果的平均值为81.32%，比理论值偏低0.26%。这说明，在阴离子表面活性剂如AOS存在的情况下，对干钠皂检测结果的影响为负偏差。

7.4 配方中含非离子，AOS（纯）含量为5%

当配方中含非离子表面活性剂、AOS（纯）含量为5%时，为了验证7.3实验中所出现的结果，在增加AOS的相对含量情况下，在实验室配制出10个样品，样品干钠皂的理论值为70.75%，检测结果见图4。

图4 AOS（纯）含量为5%时的检测结果

实际检测结果平均值为67.01%，比理论值偏低3.74%。这一结果说明，阴离子表面活性剂如AOS相对含量越高，其对干钠皂检测结果的负偏差影响程度越强烈。

7.5 配方中同时含非离子、阴离子

在样品中含有混合表面活性剂如AOS＋AEO9、纯含量为2.0%的情况下，样品干钠皂的理论值为70.89%。不同的检测人员连续1个月进行检测，统计结果画折线图（见图5）。

图5 配方中同时含有非离子、阴离子的检测结果

图5中的实际检测结果平均值为70.04%，比理论含量平均低0.85%。这说明，虽然AEO9对干钠皂检测结果影响为正偏差，但是在阴离子表面活性剂同时存在的情况下，干钠皂的检测结果以阴离子表面活性剂影响的负偏差为主。

8.分析方法中酒精与水最佳比例实验

为了使检测过程中脂肪酸与水层的分离界面更加清楚、结果重复性较好，采用本分析方法时，需要通过实验对沸水及乙醇的加入量[4]进行比较分析，结果见表1。

表1 沸水及乙醇的加入量[4]比较实验结果

经过实验比对，在水（mL）∶酒精（95%，mL）的比值为1∶1情况下，油水液面具有最清晰的分界线，得到的结果重现性较好。采用本方法测定一个样品，视操作熟练程度，大约需要耗时1.5小时左右。

9.结论

通过对上述分析结果的比较，在表面活性剂含量不同的情况下，使用该方法检测洗衣皂中的干钠皂含量，可以得出如下结论:

1）非离子表面活性剂如AEO9对干钠皂的检测结果具有正偏差的影响倾向；阴离子表面活性剂如AOS及非离子、阴离子表面活性剂混合对于干钠皂的结果具有负偏差的影响倾向。

2）表面活性剂的含量越大，对于干钠皂的检测结果偏离理论值也更严重。

3）本文检测方法较适合于对表面活性剂含量小于2%的洗衣皂进行快速检测。此时，干钠皂的检测结果偏离值相对固定，且偏离值不大。

[1]胡伟,叶汝强,等.水相中乙醇对胶体泡沫性质的影响[J].物理化学学报,2002,18(2).

[2]肥皂中总脂肪物含量的测定方法，仲裁法[S].QB/T2623.3-2003.

[3]肥皂中总脂肪物含量的测定方法，简化法[S].QB/T2485-2008,附录B.

[4]邓功,李岩.肥皂总脂肪物快速检验方法的研究[J].现代商检科技,1998,8(1).