表面活性劑原材料和按配方制造產品中陽離子表面活性劑含量的測定電位滴定法

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

范圍
本標準規定了測定表面活性劑原材料和按配方制造的產品中陽離子表面活性劑的電位滴定法。
本標準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 。
若以質量分數表示分析結果時，則陽離子表面活性劑的平均相對分子質量已知或預先測定。
本標準不適用于有陰離子表面活性劑或兩性表面活性劑存在時的測定。
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，需視各特殊情況估計其影響。
注3: 洗滌劑配方中的典型無機組分，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予以破壞，且樣品應*溶于水。

原理
表面活性劑離子選擇電極對離子型表面活性劑有選擇性響應，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，兩者發生反應生成沉淀，使游離的陽離子表面活性劑濃度降低。當水溶液中陽離子表面活性劑與滴定劑反應完成后，電位呈現明顯的突躍，在滴定曲線上的突變點為滴定終點，記錄此時消耗的滴定劑的用量，根據被測物與滴定劑的反應的摩爾比，能計算出試樣中被測物的量。

儀器
普通實驗室儀器和以下儀器。
電位儀，配有可調速磁力攪拌。
注: 在電位滴定過程中，需要配合攪拌，此時注意電極的浸入部分放置在適當的(避開攪拌子)的位置，以防碰撞。
攪拌速度應適宜，保證攪拌及時、充分、均勻，同時應避免產生過量泡沫。
陽離子表面活性劑離子選擇電極，電極參數如下(相當者):
使用溫度: 0°C~50°C；
pH適用范圍: 滿足測定時溶液的pH范圍。測定時溶液pH范圍根據被測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。
線性響應濃度范圍(以十六烷基*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*基溴化銨為例)。
注: 電極的處理與保養， 參考附錄B。
Ag/AgCl參比電極，內外充飽和KCl溶液。
高型燒杯，100mL。
磁力攪拌子，7mm×25mm。
容量瓶，500mL。
移液管，25mL。

程序
試驗份
稱取含有0.002mol~0.004mol陽離子表面活性劑的實驗室樣品至100mL高型燒杯，稱準至0.001g。配制試樣濃度應以消耗十二烷基硫酸鈉標準溶液體積10mL~20mL為參考。
表1是按相對分子量360計算的取樣量，可作參考。

試驗溶液
對低分子量(200~500)樣品用水溶解試驗份，定量轉移至500mL容量瓶，用水稀釋至刻度，混合均勻。
對中分子量(500~700)樣品溶解試驗份于20mL異丙醇中，必要時加熱，加水約50mL，攪拌溶解，定量轉移至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*溶解)，可采用下面的方法進行制備。
對高分子量(>700)樣品溶解試驗份用1:1異丙醇水溶液溶解，必要時加熱，加1:1異丙醇水溶液，攪拌溶解，定量轉移至500mL容量瓶，用水稀釋至刻度，混合均勻。
測定
用移液管準確移取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行攪拌(如果需要，可用鹽酸或氫氧化鈉調節測試、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準溶液滴定，記錄電位變化，以滴定劑加入體積與對應的溶液電位變化作滴定曲線，確定滴定曲線上電位發生躍變的轉折點即為滴定終點，記錄對應消耗的滴定劑的體積。
注1: 滴定過程中，需要連續攪拌， 注意電極的漫入部分放置在適當的位置，以防打碎。勻速攪拌，速度適當，保證攪拌及時、充分、均勻，同時應避免或減少泡沫的產生。
注2: 采用自動電位滴定儀測量時，同時參考相應的儀器使用說明。
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定為止。

結果計算
陽離子表面活性劑含量的計算
陽離子表面活性劑含量m_B以毫摩爾每克(mmol/g)表示，按公式(1)計算:

式中:
V₁ 一一試驗份的定容體積，單位為毫升(mL)；
V  一一滴定時所耗用的十二烷基硫酸鈉標準溶液體積，單位為毫升(mL)；
c  一一十二烷基硫酸鈉標準溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
V₂ 一一滴定所移取試驗份體積，單位為毫升(mL)；
m₀一一試樣質量，單位為克(g)。
陽離子表面活性劑含量X 以質量分數(%)表示，按公式(2)計算:

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


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