表面活性剂测定技术总览

表面活性剂含量测定方法1.阴离子表面活性剂含量测定（两相滴定）1.1主要试剂（1）十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），分析纯；（2）十二烷基磺酸钠，分析纯；（3）二氯甲烷（CH2Cl2）、硫酸钠、浓硫酸，百里酚蓝（T.B.）、次甲基蓝（M.B.）分析纯；（4）百里酚蓝（T.B.）贮藏液：称取0.05g百里酚蓝，溶于50ml20%乙醇中，待溶解后过滤，滤液用水稀释至500ml；（5）次甲基蓝（M.B.）贮藏液：称取0.036g次甲基蓝，用蒸馏水溶解合并，转入1L容量瓶中，加水稀释至刻度；（6）混合指示剂：混合225ml百里酚蓝（T.B.）贮藏液和30ml次甲基蓝（M.B.）贮藏液，用水稀释至500ml；（7）酸性硫酸钠溶液：称取100g硫酸钠和12.6ml浓硫酸，用蒸馏水溶解合并，转入1L容量瓶中，加水稀释至刻度；（8）十二烷基磺酸钠标准溶液：称取1.06~1.12g十二烷基磺酸钠（准确至0.0001g），用蒸馏水溶解，转入1L容量瓶中，加水稀释至刻度，其浓度为C1=取样质量*样品纯度/272.38，单位mol/L；（9）C TAB阳离子表面活性剂标准溶液：称取CTAB0.36~0.37g（准确至0.0001g），用蒸馏水溶解，转入1L容量瓶中，加水稀释至刻度，其准确浓度C2可用十二烷基磺酸钠标准溶液标定；1.2实验原理阴离子型表面活性剂的测量，其原理是亚甲基蓝无机酸盐属于阳离子染料，溶于水而不溶于氯仿，但阴离子活性物与亚甲基蓝反应生成的络合物溶于氯仿。

用CTAB阳离子表面活性剂标准溶液滴定溶液中的阴离子活性物，当接近终点时，阳离子表面活性剂与络合物发生复分解反应，释放出亚甲基蓝，蓝色逐渐从氯仿层转移到水层，当氯仿层与水层为同一蓝色时为滴定终点。

1.3 实验步骤取10ml阴离子表面活性剂溶液于100ml具塞量筒中（或碘量瓶、分液漏斗），加入混合指示剂及酸性硫酸钠各5ml，加水使水相保持在30ml，加入15ml二氯甲烷，摇匀后静置，用浓度为C2的CTAB标准溶液滴定，下相由浅紫灰色变为明亮的黄绿色即为终点，临近终点时上相逐渐变为无色，有助于避免滴定过量。

实验五表面活性剂类型的测定与鉴定一、实验目的：1.了解表面活性剂类型的分析检测方法；2.掌握各种表面活性剂类型测定方法的原理；3.学会常见表面活性剂类型的鉴定方法，培养分析推理能力。

二、实验原理表面活性剂的分析、检测有化学分析法和仪器法两大类。

由于色谱技术的发展，不但能定性的判断定离子的类型，而且还可以分析出表面活性剂亲水基和亲油基的种类，甚至结构。

表面活性剂按表面活性剂分子中亲水基的结构和性质分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，其中离子型表面活性剂又分为阴离子型、阳离子型和两性表面活性剂。

由于离子型表面活性剂与反离子染料形成配合物，可利用该原理来判定表面活性剂离子类型。

染料也分为和阳离子型染料。

亚甲基蓝为阳离子型染料，可与阴离子型表面活性剂形成稳定的有色配合物，该有色配合物不溶于水，溶于油相（如氯仿）。

待测离子型活性剂试样中加入亚甲基蓝试剂和氯仿，如氯仿层呈蓝色，则表示待测试样中有阴离子型表面活性剂存在。

溴酚蓝为阴离子型染料，可与阳离子型表面活性剂形成稳定的有色配合物，该有色配合物也不溶于水，溶于油相（如氯仿）。

待测离子型活性剂试样中加入溴酚蓝试剂和氯仿，如溶液呈现深蓝色，则表示试样中有阳离子型表面活性剂存在。

除此之外，与无机盐等可电离物相似，离子型表面活性剂在水溶液中电离后，在直流电作用下，表面活性剂离子向电性相反的电极移动，并与电极表面失去电荷，同时失去亲水性，沉降而形成粘性层，用该方法也可进行定性判定。

离子型表面活性剂的活性离子可与电荷相反的、大的有机离子形成盐而失去亲水性。

阴离子型表面活性剂与电荷大致相等的阳离子型表面活性剂混合而产生沉淀。

这是因为电荷相反的极性基的结合，引起脱水从而呈现两类表面活性剂的疏水性。

对于多数离子型表面活性剂，可利用此判定其类型，而无需特殊试剂，方法简便，可靠性高。

但应注意，若浓度在1%以上，因过剩部分的增溶作用而难以看出沉淀的生成。

非离子型表面活性剂溶于水，但在水中不电离。

表面活性剂CMC测定CMC（临界胶束浓度），即为表面活性剂形成胶束的最低浓度，一般印染厂使用表面活性剂的浓度要稍高于CMC，测定CMC的方法有染料法和表面张力法。

1．染料法染料法是利用某一染料在水中和在表面活性剂胶束中有明显的色泽差异的特点，通过滴定的方法来确定其表面活性剂CMC的浓度。

（1）测定仪器与设备酸式滴定管、烧杯、量筒。

（2）测试试剂和溶液直接天蓝FF（测阳离子表面活性剂）、四碘荧光素（测非离子表面活性剂）、罗达明6G （测阴离子表面活性剂）。

（3）测试方法取100mL阳离子表面活性剂溶液放入烧杯中，其浓度大于CMC，在该溶液中加入少量的直接天蓝FF（其体积可忽略），这时染料很快被溶解于胶束中，呈现出某种颜色，然后在酸式滴定管中加满水（调零）。

用水来滴定，并稀释该溶液，直到溶液的颜色发生明显的变化为止，记下说滴定的水的用量，可计算出稀释后该表面活性剂的浓度，这时该溶液的浓度即为CMC。

同样方法可测定非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的CMC。

2．表面张力法表面活性剂溶液的表面张力随着其浓度的增大而急剧下降，当溶液浓度达到CMC时，其表面张力变化缓慢或不变。

因此可利用此性质来测定不同浓度的表面活性剂的表面张力，然后以浓度和表面张力为坐标，绘制曲线图，起转折点即为临界胶束浓度（CMC）。

（1）测定仪器与设备温度计、烧杯、移液管、表面张力仪。

（2）测试试剂和溶液表面活性剂溶液。

（3）测试方法根据表面张力仪的操作方法，测定不同浓度的表面活性剂的表面张力，然后以表面张力为纵坐标，以表面活性剂溶液浓度（g/L）的对数为横坐标，绘制曲线。

根据所绘制的曲线可求出该表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）。

表面活性剂的性能测定及评价一．实验目的1、了解用指示剂和染料通过显色反应鉴别表面活性剂类型的原理和方法；2、了解离子型表面活性剂克拉夫特点和非离子表面活性剂浊点的测定方法及不同类型表面活性剂的性质；3、学会一种表面活性剂的界面张力的测定原理和方法，并掌握由表面张力计算临界胶束浓度（CMC）的原理和方法，学习Gibbs公式及其应用；4、学会表面活性剂溶液与原油的油水界面张力的测定原理和方法，并掌握超低界面张力在三次采油中的作用机理；5、学会观察表面活性剂溶液与原油混合后的乳化现象，并掌握不稳定体系数法评价表面活性剂的乳化能力。

二．实验原理表面活性剂分子是由亲水性的极性基团和憎水性的的非极性基团所组成的有机化合物，当它们一低浓度存在于某一体系中时，可被吸附在该体系的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团脱离水的表面定向，从而使表面自由能明显降低。

1、表面活性剂类型的鉴别不同类型的表面活性剂具有不同的性质，因此可采用不同的方法将它们鉴别出来。

离子表面活性剂可利用他们的离子反应来鉴别，非离子表面活性剂则利用其与金属离子形成络合物的颜色来鉴别。

亚甲基蓝属阳离子型有色物，在容量分析中可作指示剂使用，当它遇阴离子表面活性剂时，生成不溶于水而溶于氯仿的产物，使氯仿层色泽变深；如果实验液中含有阳离子表面活性剂，由于阴阳离子表面活性剂的结合，使亚甲基蓝脱离阴离子表面活性剂而从氯仿中重新回到水中，使氯仿色泽变浅。

2、表面活性剂克拉夫特点和浊点离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为临界溶解温度又称克拉夫特点。

浊点是非离子表面活性剂的一个特性参数，其受表面活性剂的分子结构和共存物质的影响。

表面活性剂在水溶液中，当温度升到一定值时，溶液中出现浑浊，而不完全溶解的现象，此时的温度称为浊点温度。

3、表面活性剂的表面张力及CMC的测定由于净吸引力的作用，处于液体表面的分子倾向于到液体内部来，因此液体表面倾向于收缩。

表面活性剂HLB值测定的方法介绍表面活性剂之所以能得到广泛的应用就是因为它的两亲性, 其两亲性的相对大小称为HLB 值, 是选择和应用表面活性剂的一个重要参考因素, 有关表面活性剂HLB 值的分析和计算已有不少报道, 但缺乏完整系统的资料, 特别是不同方法的适用性尚未见综合分析比较, 不利于表面活性剂的开发应用, 作者对有关资料进行了归纳整理, 并对有关分析测试和相应的计算方法及其应用范围进行了分析｡乳化法乳化法的原理是用表面活性剂来乳化油相介质时, 当表面活性剂的HLB 值与油相介质所需的HLB 值相同时, 生成的乳液稳定性最好｡对于一般的水性表面活性剂, 可以使用松节油( 所需HLB 值为16) 和棉籽油( 所需HLB 值为6) 配制一系列需要不同HLB 值的油相, 每15 份油相中加入 5 份待测表面活性剂, 然后加入80份水, 搅拌乳化, 其中稳定性最好的试样中油相所需的HLB 值就是表面活性剂的HLB 值｡对于油性表面活性剂, 可以固定油相为棉籽油, 用另外一种水溶性较大的表面活性剂如司盘60( 所需HLB 值为14.9) 与待测表面活性剂配制成不同比例的系列复合乳化剂,根据上述相同的方法, 也可测出表面活性剂的HLB 值｡在应用乳化法时要注意以下两个方面的问题: 一混合表面活性剂的HLB 值的计算, 现在基本上都采用重量加和法, 是一种粗略的算法｡二是当待测表面活性剂的乳化力较强时, 测得的HLB 值是一个范围｡一般的表面活性剂都可以采用乳化法测出HLB 值｡对于特殊､新型结构的表面活性剂, 采用乳化法也可以得到可靠的结果, 此法的缺点是比较繁琐､费时｡浊点､浊数法浊点法的原理是聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的HLB 值与它的水溶液发生混浊的温度之间有一定的关系, 通过测定浊点可以得知它的HLB 值｡浊点测定时可将1% 左右的表面活性剂水溶液置于大试管中, 液面高50mm, 在甘油浴中边搅拌边缓慢加热, 当溶液透明度降低而变混浊时, 试管内的温度就是表面活性剂的浊点｡浊数也称水数, 就是使一定质量分数( 约10%) 的表面活性剂有机溶剂( 可以是正丙醇､二氧六环等) 溶液发生混浊所需添加的水的毫升数｡测定时采用普通的滴定法即可, 此法简单易行, 但只适用于水溶性较小､分布较窄的表面活性剂｡浊点法和水数法都十分简便, 但要特别注意待测试样中不能有离子型表面活性剂或其他电解质存在, 微量的离子型表面活性剂可以使体系的浊点改变20 ℃以上｡临界胶束浓度法表面活性剂的临界胶束浓度(CMC) 与表面活性剂的亲油亲水性之间有一定的对应关系｡溶液很多性质如表面张力､电导率､渗透压等在此浓度之后, 基本保持不变, 可以用来测定表面活该法较简单｡但有几个问题必须注意: 一是表面活性剂形成胶束的能力除了与它的HL B 值有关外, 与它的立体结构也有很大关系, 同样类型同CMC 的支链产品和直链产品的HLB 值应该不同, 而按照前面有关公式计算, 二者却是相同的｡二是表面活性剂中常常含有少量未反应的原料, 有的产品中还存在一些电解质, 它们对表面活性剂体系的CM C 影响很大, 此时采用CMC法计算HLB值误差较大｡三是本法对于表面活性剂混合物不太适用, 表面活性剂混合物的CMC与混合物单体之间的关系非常复杂, 和采用重量加和法算出的表面活性剂混合物的HLB值不一致｡该法较简单｡但有几个问题必须注意: 一是表面活性剂形成胶束的能力除了与它的HL B 值有关外, 与它的立体结构也有很大关系, 同样类型同CMC 的支链产品和直链产品的HLB 值应该不同, 而按照前面有关公式计算, 二者却是相同的｡二是表面活性剂中常常含有少量未反应的原料, 有的产品中还存在一些电解质, 它们对表面活性剂体系的CM C 影响很大, 此时采用CMC法计算HLB值误差较大｡三是本法对于表面活性剂混合物不太适用, 表面活性剂混合物的CMC与混合物单体之间的关系非常复杂, 和采用重量加和法算出的表面活性剂混合物的HLB值不一致｡分配系数､溶解度法分配系数法的原理是通过测定表面活性剂在一定的油水体系中两相的分配系数, 来计算表面活性剂的HLB 值｡从HLB 值的定义来讲, 该法是测定HLB 值的最好方法之一｡它应适用于所有的表面活性剂｡但有一点长期为人们所忽略, 就是无论在油相还是在水相,当表面活性剂超过一定浓度后都可能形成胶束, 两相的胶束性质一般是不相同的, 因此当表面活性剂超过一定浓度后, 分配系数不仅与HLB 值有关, 而且与表面活性剂的总量也有关, 因而使测定和计算变得复杂｡溶解度法只测定表面活性剂在油或水中某一相的浓度, 具有和分配系数一样的问题, 根据活度来计算分配系数较为合理, 但活度测定较困难｡水合热法非离子表面活性剂分子中的极性基团与水分子之间形成氢键会导致焓的变化, 测定其相对大小就可以推算出表面活性剂的HLB 值｡对于混合表面活性剂, 只要各种乳化剂之间没有相互作用, 也可以使用这种方法｡该法简便, 但需要精密的测量仪器｡核磁共振法用核磁共振研究一些非离子表面活性剂亲油和亲水部分的氢原子时发现, 其共振波谱的特性值与表面活性剂的HLB 值有良好的一致性, 用于表面活性剂HLB 值的计算有快速简捷､重现性好的特点｡对于表面活性剂混合物也适用｡色谱法用气相色谱法测定表面活性剂HLB 值的原理随所用色谱柱的不同而不同｡对于非极性色谱柱而言, 试样保留时间主要与表面活性剂的沸点有关, 例如对于聚氧乙烯醚系非离子表面活性剂同系物来说, 分子中连接的聚氧乙烯醚单元数改变, 沸点就随之改变, 亲油亲水性也随之改变, 关联二者就可以得到HLB 值的关系式｡对于极性柱而言, 试样的出峰时间与它的极性大小有关, 显然对于同系物而言, 极性与它的相对亲水性是密切相关的, 由此也可以得出表面活性剂的HLB 值｡测量所用的色谱可以是纸色谱､液相色谱和薄层色谱等｡也可用反相色谱测聚氧乙烯型非离子乳化剂的极性指数, 再用极性指数计算出HL B 值｡该法可用于混合物的分析, 即根据各组分间的组成和HLB 值大小来综合计算｡从目前的研究结果来看, 该法主要用于聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂同系物的HLB 分析, 尚不能用于离子型表面活性剂的分析｡[转]。

第5章表面活性剂的检验知识目标：了解表面活性剂的类型、功能和对产品质量的影响熟悉表面活性剂理化检验项目掌握表面活性剂理化检验项目的常规检验方法能力目标：能进行检验样品的制备能进行相关溶液的配制能根据表面活性剂的种类和检验项目选择合适的分析方法能按照标准方法对表面活性剂相关项目进行检验，给出正确结果案例导入：如果你是一名企业的检验人员，供应商给你公司送来一批AES,你如何评价这批样品的质量呢。

课前思考题：表面活性剂有哪几种类型？各类表面活性剂有哪些性能？表面活性剂都能起泡吗？表面活性剂分子由亲水基和疏水基两部分组成。

具有亲油(疏水)和亲水（疏油)两个部分的两亲分子,能吸附在两相界面上，呈单分子排列使溶液的表面张力降低，它不仅有洗涤去污作用，而且具有润湿、乳化、增溶、起泡、柔软、抗静电、杀菌等多种性能，是日常生活和工业生产不可缺少的产品。

表面活性剂的品种十分繁多，性质差异,除与烃基的大小、形状有关外，主要与亲水基的不同有关。

因而表面活性剂按亲水基可分为两大类：离子型和非离子型表面活性剂。

表面活性剂溶于水时,凡能离解成离子的称离子型表面活性剂;凡不能离解成离子的称非离子型表面活性剂.而离子型表面活性剂又分为阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂。

另外，还有含氟、硅、硼等特种表面活性剂，一般按其亲油基分类。

每类特种表面活性又可分进一步为为阳离子、阴离子、非离子及两性离子表面活性剂。

表面活性剂是一类具有特殊性质的专用化学品，其分析除对照产品各级质量标准的测定项目外，尚需要作性能分析、理化性能分析等。

从分析方法讲,随着表面活性剂合成工业和应用的发展,其分析方法也不断充实，日趋完善.经典的化学分析法已相当成熟，进入标准化和规范化阶段。

本章介绍表面活性剂的性能、类型及定量分析.5。

1表面活性剂的基本性能试验5。

1。

1表面活性剂发泡力的测定泡沫是表面活性剂的基本特征之一。

泡沫与表面活性剂的许多用途相关，如泡沫灭火器、泡沫浮选、泡沫钻井液等。