液体洗涤剂的制备和检测
液体洗涤剂的制备
一、实验目的
1、掌握十二烷基苯磺酸钠的制备。
2、掌握洗涤剂的测定方法。
3、掌握洗洁剂的配制方法。
4、了解洗洁剂中各组分的性质及配方原理。
二、实验原理
磺化反应是向有机分子中的碳原子上引入磺酸基(-SO3H)的反应。生成的产物是磺酸(R-SO3H) 、磺酸盐(R-SO3M ;M 表示NH4或金属离子) 或磺酰氯(R-SO2Cl)。 磺化是亲电取代反应。发烟硫酸中SO3分子中硫原子的电负性比氧原子的电负性小,所以硫原子带有部分正电荷而成为亲电试剂。常用的磺化剂是浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸。 反应式:
三、仪器和药品
仪器:DF-1015传热式恒温加热磁力搅拌器、D20-1型多功能电动搅拌器、台秤、罗氏泡沫测定仪、烧杯(250ml 、100ml )、搅拌棒、量筒(10mL 、100mL) 、滴管、托盘天平、秒表、精密pH 试纸。
药品:十二烷基苯、发烟硫酸、脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠(AES )、二乙醇酰胺(70%,6501)、脂肪醇聚乙烯醚(AEO-9)、乙醇、乙二胺四乙酸钠盐(EDTA)、食盐、香精、去离子水。
四、实验步骤
1、十二烷基苯磺酸钠的制备:
(1)磺化:在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝器的250mL 四口瓶中,加入十二烷基苯35mL(34.6g),搅拌下缓慢加入质量分数98%硫酸35mL ,温度不超过40℃,加完后升温至60~70℃,反应2h 。
(2)分酸:将上述磺化混合液降温至40~50℃,缓慢滴加适量水(约15mL) ,倒入分液漏斗中,静止片刻,分层,放掉下层(水和无机盐) ,保留上层(有机相) 。
(3)中和:配制质量分数10%氢氧化钠溶液80mL ,将其加入250mL 四口瓶中约60~70mL ,搅拌下缓慢滴加上述有机相,控制温度为40~50℃,用质量分数10%氢氧化钠调节pH=7~8。
(4)盐析:于上述反应体系中,加入少量氯化钠,渗圈试验清晰后过滤,得到白色膏状产品。
2、无磷洗涤剂配方参见表-1,操作步骤如下:
(1)按配方将蒸馏水加入250mL 烧杯中,再将烧杯放入水浴锅中,加热使水温升到50℃,加入水溶性物质,并不断搅拌,之全部溶解为止。搅拌溶解,水温控制在40-50℃。
(2)在连续搅拌下依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO~9)、脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠(AES )、二乙醇酰胺、EDTA-2Na 、乙醇,一直搅拌至全部溶解为止,搅拌时间约为30分钟,温度在50℃保温。最后降温至室温依次加入香精、增白剂、防腐杀菌剂。
表-1 无磷洗涤剂配方
3、 泡沫性能试验
将上述制的溶液配成质量分数为1%的溶液,并取得体积为260ml ,用罗氏泡沫测定仪测定,首先用蒸馏水将柱刷洗两次,然后沿柱内壁缓慢的加入待测溶液至50ml 刻度上,并闭刻度量管旋塞,静置5min ,调节旋塞,使液面恰好在50ml 刻度处,将滴液管用抽吸法注满200ml 试液,按要求安放到刻度量管上口,打开滴液管的旋塞,使溶液留下,当滴液管中的溶液流完时,立即开启秒表并读取泡沫高度。在5min 末再读取第二次度数,测量得到的泡沫高度作为发泡力。
4、去污力测试
去污能力与乳化性能成正比,所以本实验通过测定乳化性能来判别去污力。 量取稀释溶液4ml,5%的溶液(4种产品),滴加15滴食用油,振荡1min ,混匀,静置,观察分层,记录分层时间。
四、 注意事项
1. 加料必须按顺序来,必须是前一种组分完全溶解后再加后一种组分。
2. 温度应该按要求控制好,加入香精时的温度必须将至室温,以防止其挥发。
3. 氯磺酸具有强烈的腐蚀性,取样时必须小心并在通风橱中进行,所用仪器必须干燥无水。
4. 加入氯磺酸到冰浴中的烧杯中时,务必不使冰水进入烧杯。
5. 将反应完后的产物倒入30g 碎冰上时,必须在通风橱中进行。
6. 分酸时,温度不可过低,否则易使分液漏斗被无机盐堵塞,造成分酸困难。
实验结果讨论