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QB/T 4969-2016 表面活性劑 原材料和按配方制造產(chǎn)品中陽離子表面活性劑含量的測(cè)定 電位滴定法

范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定表面活性劑原材料和按配方制造的產(chǎn)品中陽離子表面活性劑的電位滴定法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于分析陽離子表面活性劑，具體的表面活性劑類型見附錄A 。
若以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示分析結(jié)果時(shí)，則陽離子表面活性劑的平均相對(duì)分子質(zhì)量已知或預(yù)先測(cè)定。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于有陰離子表面活性劑或兩性表面活性劑存在時(shí)的測(cè)定。
注1: 尿素和乙二胺四乙酸鹽和羧甲基纖維鈉不干擾。
注2: 存在非離子表面活性劑時(shí)，需視各特殊情況估計(jì)其影響。
注3: 洗滌劑配方中的典型無機(jī)組分，如氯化鈉、硫酸鈉、硼酸鈉、三聚磷酸鈉、過硼酸鈉、硅酸鈉等不干擾，但過硼酸鈉以外的漂白劑在分析前應(yīng)予以破壞，且樣品應(yīng)完全溶于水。

原理
表面活性劑離子選擇電極對(duì)離子型表面活性劑有選擇性響應(yīng)，在滴定過程中， 電極電位將隨表面活性劑濃度改變而變化。在水溶液中用陰離子表面活性劑( 如，十二烷基硫酸鈉)滴定陽離子表面活性劑時(shí)，兩者發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，使游離的陽離子表面活性劑濃度降低。當(dāng)水溶液中陽離子表面活性劑與滴定劑反應(yīng)完成后，電位呈現(xiàn)明顯的突躍，在滴定曲線上的突變點(diǎn)為滴定終點(diǎn)，記錄此時(shí)消耗的滴定劑的用量，根據(jù)被測(cè)物與滴定劑的反應(yīng)的摩爾比，能計(jì)算出試樣中被測(cè)物的量。

儀器
普通實(shí)驗(yàn)室儀器和以下儀器。
電位儀，配有可調(diào)速磁力攪拌。
注: 在電位滴定過程中，需要配合攪拌，此時(shí)注意電極的浸入部分放置在適當(dāng)?shù)?避開攪拌子)的位置，以防碰撞。
攪拌速度應(yīng)適宜，保證攪拌及時(shí)、充分、均勻，同時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生過量泡沫。
陽離子表面活性劑離子選擇電極，電極參數(shù)如下(相當(dāng)者):
使用溫度: 0°C~50°C；
pH適用范圍: 滿足測(cè)定時(shí)溶液的pH范圍。測(cè)定時(shí)溶液pH范圍根據(jù)被測(cè)表面活性劑種類確定，具體見附錄A中所列的推薦或可滴定的pH范圍。
線性響應(yīng)濃度范圍(以十六烷基三甲基溴化銨為例): 4.6×10-7mol/L~8.1×10-4mol/L。
檢出下限濃度: 4.0×10-7mol/L(以十六烷基三甲基溴化銨為例)。
注: 電極的處理與保養(yǎng)， 參考附錄B。
Ag/AgCl參比電極，內(nèi)外充飽和氯化鉀溶液。
高型燒杯，100mL。
磁力攪拌子，7mm×25mm。
容量瓶，500mL。
移液管，25mL。

程序
試驗(yàn)份
稱取含有0.002mol~0.004mol陽離子表面活性劑的實(shí)驗(yàn)室樣品至100mL高型燒杯，稱準(zhǔn)至0.001g。配制試樣濃度應(yīng)以消耗十二烷基硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積10mL~20mL為參考。
表1是按相對(duì)分子量360計(jì)算的取樣量，可作參考。

試驗(yàn)溶液
對(duì)低分子量(200~500)樣品用水溶解試驗(yàn)份，定量轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶，用水稀釋至刻度，混合均勻。
對(duì)中分子量(500~700)樣品溶解試驗(yàn)份于20mL異丙醇中，必要時(shí)加熱，加水約50mL，攪拌溶解，定量轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶，用水稀釋至刻度，混合均勻。
注: 若配制的溶液仍為混濁狀(即未完全溶解)，可采用下面的方法進(jìn)行制備。
對(duì)高分子量(>700)樣品溶解試驗(yàn)份用1:1異丙醇水溶液溶解，必要時(shí)加熱，加1:1異丙醇水溶液，攪拌溶解，定量轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶，用水稀釋至刻度，混合均勻。
測(cè)定
用移液管準(zhǔn)確移取25.00mL試樣溶液至100mL高型燒杯中，并向其中加入磁力攪拌子進(jìn)行攪拌(如果需要，可用鹽酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)測(cè)試、溶液的pH至適合滴定的范圍。以陽離子表面活性劑離子選擇電極 為指示電極，Ag/AgCl為參比電極，用十二烷基硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，記錄電位變化，以滴定劑加入體積與對(duì)應(yīng)的溶液電位變化作滴定曲線，確定滴定曲線上電位發(fā)生躍變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為滴定終點(diǎn)，記錄對(duì)應(yīng)消耗的滴定劑的體積。
注1: 滴定過程中，需要連續(xù)攪拌， 注意電極的漫入部分放置在適當(dāng)?shù)奈恢茫苑来蛩?。勻速攪拌，速度適當(dāng)，保證攪拌及時(shí)、充分、均勻，同時(shí)應(yīng)避免或減少泡沫的產(chǎn)生。
注2: 采用自動(dòng)電位滴定儀測(cè)量時(shí)，同時(shí)參考相應(yīng)的儀器使用說明。
電極的清洗
每次滴定完后，先用水沖洗電極，用鹽酸沖洗電極，再用水沖洗電極，至電極在水中的電位穩(wěn)定為止。

結(jié)果計(jì)算
陽離子表面活性劑含量的計(jì)算
陽離子表面活性劑含量mB以毫摩爾每克(mmol/g)表示，按公式(1)計(jì)算:

式中:
V1 一一試驗(yàn)份的定容體積，單位為毫升(mL)；
V  一一滴定時(shí)所耗用的十二烷基硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為毫升(mL)；
c  一一十二烷基硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
V2 一一滴定所移取試驗(yàn)份體積，單位為毫升(mL)；
m0一一試樣質(zhì)量，單位為克(g)。
陽離子表面活性劑含量X 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示，按公式(2)計(jì)算:

式中:
mB一一陽離子表面活性劑含量，單位為毫摩爾每克(mmol/g)；
Mr 一一陽離子表面活性劑的平均摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)。


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