非离子表面活性剂测定方法

水中非离子表面活性剂测定的方法确认总结作者：张英杰马典云李卫华来源：《山东工业技术》2016年第16期摘要：废水中存在的非离子表面活性剂主要存在形式为乙氧基型表面活性剂，本方法用硫氰酸钴与乙氧基型表面活性剂所形成的蓝色络合物用二氯甲烷萃取，然后用分光光度法测定表面活性剂含量。

关键词：非离子表面活性剂；方法确认；光度法DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.16.0041 前言非离子表面活性剂（简称CTAS，下同）具有良好的洗涤、分散、乳化、增溶、润湿、发泡、抗静电、杀菌和保护胶体等多种性能，广泛地应用于纺织、造纸、食品、洗涤等各行各业。

目前，国内外针对非离子表面活性剂含量的检测方法，主要集中在各科研院所及厂矿企业等针对特定工业废水的研发方法。

而针对广泛污水、废水的非离子表面活性剂含量的测试方法少之又少。

因此，作为第三方检测实验室，开发出一种针对绝大多数种类工业废水，生活污水中非离子表面活性剂含量的测试方法，显得尤为必要。

2 实验部分概述。

原理：废水中存在的非离子表面活性剂主要存在形式为乙氧基型表面活性剂，本方法用硫氰酸钴与乙氧基型表面活性剂所形成的蓝色络合物用二氯甲烷萃取，然后用分光光度法测定表面活性剂含量。

方法预期目标：加标回收率在80%～120%范围之间；测量重复性RSD≤10%；检出限≤0.05mg/L；定量下限≤0.20 mg/L。

实验分析。

本标准所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂；实验用水为新制备的蒸馏水或去离子水。

2.1 试剂2.1.1 乙酸乙酯：HPLC级2.1.2 碳酸氢钠：分析纯2.1.3 氯化钠：分析纯2.1.4 氮气：≥99.99%2.1.5 95%乙醇：分析纯2.1.6强酸性阳离子交换树脂：氢型，0.30mm～1.00mm，001×7型2.1.7强碱性阴离子交换树脂：氯型，0.30mm～1.00mm，201×7型2.1.8非离子表面活性剂标准储备溶液，1000mg/L准确称取1.000g吐温80（色谱固定液Gd级），用水溶解（超声机辅助溶解），转移并定容至1000mL，混匀。

CMC值的测定方法医药化工学院应用化学化妆品方向10一班何树灶1015512158摘要：表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度。

当溶液达到临界胶束浓度时，溶液的表面张力降至最低值，此时再提高表面活性剂浓度，溶液表面张力不再降低而是大量形成胶团，此时溶液的表面张力就是该表面活性剂能达到的最小表面张力，用cmc表示。

cmc值越小反映该表面活性剂降低表面张力的能力越强。

故准确测定cmc 值在表面活性研究方面非常重要。

下面简单介绍几种测定cmc值的方法。

关键词：CMC值的测定一、表面张力法表面张力测定法适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定，无机离子的存在也不影响测定结果。

在表面活性剂浓度较低时，随着浓度的增加，溶液的表面张力急剧下降，当到达临界胶束浓度时，表面张力的下降则很缓慢或停止。

以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图，曲线转折点相对应的浓度即为CMC。

如果在表面活性剂中或溶液中含有少量长链醇、高级胺、脂肪酸等高表面活性的极性有机物时，溶液的表面张力-浓度对数曲线上的转折可能变得不明显，但出现一个最低值(图2—15)。

这也是用以鉴别表面活性剂纯度的方法之一。

二、电导法本法仅适合于表面活性较强的离子表面活性剂CMC的测定，以表面活性剂溶液电导率或摩尔电导率对浓度或浓度的平方根作图，曲线的转折点即CMC。

溶液中若含有无机离子时，方法的灵敏度大大下降。

仪器：电导率仪烧杯（100ml、7个）温度计（2支）容量瓶（250ml，7只）实验注意事项1、准确称取1631药品，应用已洗净、干燥的烧杯，并编好号码；称取得物质质量应与各浓度对应，偏差不应太大。

2、配制个溶液时，应先在烧杯中加入较少量的水将1631溶解，后移入容量瓶中定容3、恒温时，各温度段范围内偏差不应>0.5℃且测量温度时最好用同一支温度计且测定试样的温度为准。

装试样的烧杯也应先洗净、干燥。

4、数据应用Origin软件处理，准确度较高。

表面活性剂HLB值与浊点的分析测定与计算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。

1 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。

2 浊点法/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。

浅析非离子表面活性剂生产中浊点的测定许计锋、邓小敏（安徽省宿州市丰原宿州生物化工有限公司，234000 ）摘要：本文主要介绍了聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂生产中浊点的测定及影响浊点的几个因素，从而在实际生产中选择经济、实用、方便、快捷的测定方法指导生产。

关键词：聚氧乙烯醚，非离子表面活性剂，浊点，溶液浓度，电解质环氧乙烷（EO）与脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺等含憎水基团的物质在一定的温度、压力、催化剂作用下，加成聚合生成一系列聚氧乙烯型非离子表面活性剂，聚氧乙烯型非离子表面活性剂具有良好的洗涤、去污、润湿、乳化、分散和匀染等性质，现已广泛应用于洗涤、造纸、化纤、制药、石油化工、纺织等工业。

目前，我公司主要生产AEO2,AEO3,.AEO7, AEO9,TX—10等产品，其中AEO2,AEO3可通过磺化生产醇醚硫酸盐（AES），AES是生产液体洗涤剂的主要原料，AEO7,AEO9,TX—10 等可直接用于洗涤剂中，随着市场的不断发展，生产水平的不断提高，对醇醚产品的质量要求也越来越高，作为生产中间控制的浊点测定是控制产品质量的一个重要环节。

非离子表面活性剂的生产，含憎水基的物质，加到反应器中，然后加催化剂（如KOH）进行链引发，在一定温度压力下，加入环氧乙烷。

由于下游用户对产品羟值都有具体的要求，有的要求范围比较窄，就需要准确加入环氧乙烷量，并通过羟值检测来判定，羟值测定时间较长，会延误生产，由于浊点和羟值有趋向于一根渐近线的对应关系，在实际生产中，中间控制通常不进行羟值测定，而是利用测定中间产品浊点来判断终产品羟值，并根据浊点调节EO实际加入量。

浊点是非离子表面活性剂生产中间控制的一个重要指标，是一种快速准确的控制方法，在生产过程中，它是估计接到给定基团上EO量的最快方法。

聚氧乙烯型非离子表面活性剂的水溶液，当它的温度升高时，由于氢键的结合力，不足以保持水分子连接在醚的氧原子上，形成两个液相而变得浑浊，这种现象发生时的温度称之为变浊温度，变浊温度随产品结合EO分子数的增加而增加。

表面活性剂的定性分析一、表面活性剂离子类型的鉴别表面活性剂品种繁多，对未知的表面涤性剂首先需要快速、简便、有效地确定其离子型，即确定阴离子、阳离子、非离子及两性表面活性剂，是非常必要有。

下面我们介绍几种表面活性齐离子类型的鉴别方法。

1．泡沫特征试验这个试验可以初步鉴定存在的表面活性剂的类型，可以和下面其他试验联合应用。

具体操作步骤如下。

在一支沸腾管中，用几毫升水摇动少量醇萃取物，如果生成泡沫，表示存在表面活性剂。

加2～3滴稀盐酸溶液，摇动，如果泡沫被抑制，表示在其他表面活性剂中存在肥皂；如果泡沫保持，表示存在除肥皂外的表面活性剂。

若在这种情况下加热至沸，并沸腾几分钟，如果泡沫消失，并形成脂肪层，表示存在易水解阴离子洗涤剂（烷基硫酸盐或烷基醚硫酸盐）；如果泡沫保持，表示存在不易水解的阴离子洗涤剂〔烷基（芳基）磺酸盐〕、阳离子或非离子表面活性剂，或其混合物。

2．亚甲基蓝-氯仿试验亚甲基蓝是水溶性染料，但阴离子表面活性剂与亚甲基蓝可形成可溶于氯仿的蓝色络合物，从而使蓝色从水相转移到氯仿相。

利用该性质可定性定量分析阴离子表面活性剂。

（1）溶液的配制1）亚甲基蓝溶液：将6.8 g浓硫酸缓慢地注入约50 mL水中，待冷却后加亚甲基蓝0.03 g和无水硫酸钠50 g,溶解后加水稀释至1 L。

2）阴离子表面活性剂溶液：ρB＝0.5 g/L（2）检验步骤移取5 mL试样于在带玻璃塞的试管中，加入10 mL亚甲基蓝溶液和5 mL氯仿，塞上塞子充分振荡后静置分层，观察两层颜色。

如氯仿层呈蓝色，表示有阴离子表面活性剂存在。

因为试剂是酸性的，如果存在肥皂的话，则已经分解成脂肪酸，所以肥皂不能被检出。

如果水层的颜色较深，则表明存在阳离子表面活性剂，因为试剂是酸性的，两性表面活性剂通常呈（微弱的）阳性结果。

如果水层呈乳状，或两层基本呈同一颜色则表明有非离子表面活性剂存在。

如果有疑问，可用2 mL水代替试样溶液进行对照试验。

硝酸盐、磷酸盐等无机盐不会产生干扰。

离子型和非离子型表面活性剂的HLB值及CMC值石蜡完全没有亲水性，HLB=0;完全是亲水基的聚乙二醇HLB=20，所以非离子型表面活性剂的HLB介于0,20之间。

下表是表面活性剂HLB值与性质的对应关系:表面活性物质加水后的性质 HLB值应用不分散 2W/O乳4 化剂分散得不好 6不稳定乳状分散体系 8润湿剂稳定乳状分散体系 10半透明至透明分散体系 12 洗涤O/W14 剂乳化透明溶液 16 增剂溶18 剂除了格里芬的计算方法之外，戴维斯(Davies)曾尝试把HLB数目作为结构因子的总和来处理，他试图把表面活性剂结构分解为一些基因，每个基因对HLB 值都有一定的贡献。

下表是一些基团的HLB数目:亲水基团 HLB 值亲水基团 HLB 值-SO4Na 38.7 -CH- -COOK 21.1 -CH2-0.475 } -COONa 19.1 -CH 3-N(叔胺) 9.4 =CH-酯(失水山梨醇6.8 衍生的基团数目: 环)酯(自由的) 2.4 -(CH-CH-O)- 0.33 22-COOH 2.1 -(CH-CH-CH-O)- -0.15 22-OH(自由的) 1.9表面活性剂的HLB值既然表面活性剂是由亲油基团和亲水基团所组成，形成既有亲油性，又有亲水性的双亲结构，人们试图用一种定量的数据描述这种特性。

试验表明，表面活性剂的亲水基相同时，亲油基的相对分子量越大，基团的链越长，表面活性剂的水溶性越差，油溶性越好，表明表面活性剂亲油基的亲油性与其分子内亲油基的相对质量大小有一定的关系。

而表面活性剂的亲水性就比较复杂，因为亲水基的种类很多，有的表面活性剂分子中的亲水基的质量分数可表示其亲水性。

例如，聚乙二醇型的非离子表面活性的亲水基——聚氧乙烯部分的质量分数越大，亲水性越强，二者成正比，因此，可以用亲水基的质量分数表征该表面活性剂的亲水性大小。

但是，多数表面活性剂尽管具有相同质量分数的亲水基，亲水性并不相同，因此，并非所有表面活性剂均能以分子中亲水基的质量分数代表其亲水性。

实验二十六表面活性剂离子型的鉴定一. 实验目的学习鉴定表面活性剂离子类型的方法。

二.实验原理离子表面活性剂可利用它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，当它遇到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；如果试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，使氯仿层色泽变浅。

三.仪器和试剂3.1浓硫酸（AR）、无水硫酸钠（AR）、氯仿（CP）、渗透剂（磺酸盐或硫酸酯盐型阴离子表面活性剂）；3.2亚甲基兰溶液：称取0.03g亚甲基兰，用水调匀，加入12g浓硫酸和50g无水硫酸钠，用蒸馏水溶解并稀释至1000mL;3.3 0.05%阴离子表面活性剂溶液（渗透剂OT），若无渗透剂OT，可用其他磺酸盐或硫酸酯盐型阴离子表面活性剂代替，但需水溶性的；3.4 0.1%待测试样溶液。

3.5具塞试管：25mL；电子天平；烧杯：150Ml；量筒：100mL。

四.实验步骤4.1 阴、阳、非离子型的表面活性剂鉴定准确吸取5mL亚甲基蓝溶液和3mL氯仿与25mL具塞试管中，逐滴加入1mL0.1%阴离子表面活性剂溶液直至上下两层呈现同一色调（一般约需加10—12滴）[注：每加一滴，应盖上塞子并剧烈摇动使之分层，观察水层和氯仿层的色泽]然后加入2mL0.1%待测试样溶液，再次摇动2—3秒，静止使其分层，观察上下两层颜色的相对强度。

4.2 两性表面活性剂（烷基甜菜碱型）的鉴定这一类化合物含有阳离子和羧酸根离子，因而用通过两步骤进行检测。

4.2-1 酸性溴酚蓝法（检验阳离子表面活性剂的存在）：配制5%（按纯组分换算）的试样水溶液，将溶液1滴置于试管中，加入5mL氯仿、5mL0.1%溴酚蓝-稀乙醇溶液和1mL6moL.L-1盐酸激烈振荡混合，氯仿层呈现黄色。

表面活性剂的性能测定与评价(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除中国石油大学（油田化学基础实验）实验报告实验日期：成绩：班级：石工学号：1302姓名：教师：同组者：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。

第7章非离子表面活性剂第7章非离子表面活性剂7.1非离子表面活性剂概述非离子表面活性剂定义是指在水溶液中不电离出任何形式的离子，亲水基主要由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基或羟基)构成，靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。

也即：非离子表面活性剂在水溶液中不是离解状态，故不为离子形式存有，称作非离子表面活性剂7.1.1非离子表面活性剂的特性非离子表面活性剂的特性1.稳定性低，难于受到强电解质无机盐类存有的影响；2.不易受mg、ca的影响，在硬水中使用性能好；3.不易受酸碱的影响；4.与其他表面活性剂的相容性不好；5.在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能；6.产品大部分为液态和浆态，使用方便；7.存有浊点，即为，随着温度的增高，很多种类的非离子表面活性剂显得不溶水。

正是这些特点同意了为离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂得天独厚7.1.2非离子表面活性剂的分类按亲水基结构的不同，非离子表面活性剂主要分为：1.聚乙二醇型，包括高级醇环氧乙烷差率物，烷基酚环氧乙烷差率物，脂肪酸环氧乙烷差率物，高级脂肪酰胺环氧乙烷差率物。

聚乙二醇型非离子表面活性剂品种多、产量大，是非离子中的大类。

这类表面活性剂的亲水性，是靠分子中的氧原子与水中的氢形成氢键、产生水化物而具有的。

聚乙二醇链有两种状态，在无水状态时为锯齿型，而在水溶液中主要是曲折型。

浓硫酸时的状态水溶液中的状态当它一旦在水中成为曲折型时，亲水性的氧原子即被置于链的外侧，憎水性的-ch2-基位于里面，因而链周围就变得容易与水结合。

此结构虽然很大，但其整体恰似一个亲水基。

因此，聚乙二醇链显示出较大的亲水性。

分子中环氧乙烷的聚合度越大，即醚键-o-越多，亲水性越大。

2.多元醇型，包括由含多个羟基的多元醇与脂肪酸展开酯化反应而分解成的酯类，此外，还包括由具有nh2或nh基的氨基醇以及具有-cho基的糖类与脂肪酸或酯展开反应制取的非离子表面活性剂。

由于它们在性质上很相近，故统称作多元醇型非离子表面活性剂。