1、实验日期 2015.5.15 成绩 同组人 闽南师范大学应用化学专业实验报告题目:液体洗涤剂的配制应化 B1 组0 前言实验目的:1.掌握配制液体洗涤剂的配方原理和工艺:2.了解配方中各组分的作用。概述:现代洗涤剂是含有多种成份的复杂混合物。其中表面活性剂是起清洁作用的主要成份,洗涤剂中的其他成份或是为改善和增 加表面活性剂的清洗效能、或是为适应某些特殊需要、或是为制成所需产品形式而加入的。各种表面活性剂和各种助剂都具有各自的特性,这些性质各异的成份混在一起,由于它们之间相互作用便会产生更加理想的洗涤效果。反之,若配方设计不当,各组份的性质也会相互抵消,产生不利的影响。因此洗涤剂的配方是决定某
2、种洗涤产品成功与否的关键因素。洗涤剂配方的变化始终反映着洗涤工业的技术水平和社会生活水平。 1液体洗涤剂制造简便,只需将表面活性剂、助剂和其他添加剂,以及经过处理的水,送入混合机进行混合,即得产品。液体洗涤剂的制造不用一系列的加热干燥设备,具有节约能源、使用方便、溶解迅速等优点。液体洗涤剂要求各组分的相容性最为重要。因是液体,配方中的组分必须良好相容,才能保证产品的稳定,使之在一定温度、一定时间内无结晶、无沉淀、不分层、不混浊、不改变气味、不影响使用效果。稳定性主要取决于配方的组成,但也与制备工艺条件、操作技术以及保管条件等有关。2配方的设计原理 :洗涤剂的组成主要包括表面活性剂、助剂和辅助剂
3、。在选择液体洗涤剂的主要组分时,可遵循以下一些通用原则:(1)有良好的表面活性和降低表面张力的能力,在水相中有良好的溶解能力;(2)表面活性剂在油/ 水界面能形成稳定的紧密排列的凝聚态膜;(3)表面活性剂能适当增大水相黏度,以减少液滴的碰撞和聚结速度;(4)要能用最小的浓度和最低的成本达到所要求的洗涤效果。31 实验方案1.1 实验材料仪器:传热式恒温加热磁力搅拌器、台秤、酸式滴定管、烧杯(200ml、100ml) 、玻璃棒、量筒(10mL、100mL) 、滴管、托盘天平、秒表、精密 pH 试纸、磁石配方:3成分 质量百分数/%十二烷基苯磺酸钠(LAS) 3脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 8
4、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9) 3椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501) 15EDTA-2Na 0.5乙醇 0.2NaCl 1.5香精 0.4去离子水 加至 1001.2 实验流程与步骤实验步骤:配制洗涤剂:按配方将少量蒸馏水加入 200mL 烧杯中,放入磁石,再将烧杯放入水浴锅中,加热使水温升到 50,搅拌下慢慢加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) ,不断搅拌至全部溶解为止,在溶解过程中,水温控制在 40-50。 在连续搅拌下依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9) 、十二烷基苯磺酸钠( LAS) 、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501) 、EDTA-2Na、乙醇,一直搅拌至全部溶解为止,搅拌时间约为 3
5、0 分钟,温度在 50保温。 停止加热降温至室温依次加入柠檬香精、加入食盐调节到所需粘度。调节之前,先把产品冷却到环境温度,测定溶液的 pH。产品性能测定:(1) 观察并记录产品测定其 pH 值:液体洗涤剂的 pH 值按照 GB/T 6368-2008表面活性剂的 pH 值测定来进行,以 1 %样品水溶液 25 时进行测定。(2) 泡沫性能测定:取自制的洗涤剂 2.5ml 置于 250ml 烧杯中,加蒸馏水稀释到 250ml 刻度线,配制成质量分数为 1%的溶液,用酸式滴定管进行测定。首先用蒸馏水洗涤酸管 2 次,再用待测液润洗酸管 2 次,然后沿柱内壁缓慢加入待测液至 50ml 刻度上,酸管
6、口下放一 100ml 量筒接液,迅速打开酸管旋塞,使溶液留下,当酸管中的溶液流至 0ml 刻度线时立刻关闭旋塞,同时开始计时并用直尺读取泡沫高度。在 5min 后再读取第二次泡沫高度,测量得到的泡沫高度作为发泡力。重复以上实验 1 次,每次试验以先必须将器壁洗净以免数据受影响。(3) 去污力测试:去污力与乳化性能成正比,所以本实验通过测定乳化性能来判断去污力。量取 5%的溶液 4ml,滴加 15 滴食用油,振荡 1min,混匀,静置,观察分层,记录分层时间。1.3 分析条件与方法1.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠缓慢地加入水中,绝不能直接加水来溶解,否则可能成为一种粘度极大的凝胶。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸
7、钠在高温下很容易水解,因此整个操作过程应控制在 4050左右,最高不应超过 60。2. 去污力测试:去污力与乳化性能成正比,所以本实验通过测定乳化性能来判断去污力。2 实验数据处理2.1 原始数据原始数据记录气温: 30 成分 质量百分数/% 称量质量十二烷基苯磺酸钠(LAS) 3 3.19 g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 8 8.09g 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9) 3 3.16g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501) 15 15.02gEDTA-2Na 0.5 0.51 g乙醇 0.2 0.21gNaCl 1.5 1.498g香精 0.4 0.48g制得的洗涤剂总体积: 100 mL;洗涤
8、剂外观: 淡黄色粘稠状液体,有芳香味 ;洗涤剂 pH 值: 8.0 ;第一次泡沫高度: 6.2cm 6.4cm ;5min 后第二次泡沫高度: 6.0cm 6.0cm ;食用油与液体分层时间: 137”04 136”40 ;2.2 数据处理过程平均第一次泡沫高度=(6.2+6.4)/2=6.3cm平均 5min 后第二次泡沫高度 =(6.0+6.0)/2=6cm平均食用油与液体分层时间=(97.04+96.40)/2=96.72s2.3 数据处理结果汇总项目 1 2 平均第一次泡沫高度/cm 6.2 6.4 6.35min 后第二次泡沫高度/cm 6 6 6食用油和液体分层时间/s 97.04
9、 96.4 96.723 结果分析与讨论项目 现象 原因及结论pH 的测定测得的溶液呈现中性,pH 为8.0因为原料中有非离子表面活性剂,并伴有助洗剂,使得 pH 在 6-8范围内变化。发泡力的测定待 50ml 溶液流完后,泡沫高度为 6.3cm,5min 后泡沫高度为6cm,泡沫变得蓬松洗涤剂的发泡力很好乳化性能的测试96.72s 后溶液分层,上层有一圈的浅黄色说明实验制得乳化性强、去污好的洗涤剂4 对本实验的建议4.1 做实验的时候,我们是三组一块做,但是酸管只有一根,希望老师能多准备一根。4.2 实验中进入到加 NaCl 这一步时,不能直接加入 NaCl 固体,直接加的话会导致所配制的洗
10、涤剂粘度瞬间增大,使洗涤剂黏在一块,加入 NaCl 时,应先将 NaCl 溶于蒸馏水中,在慢慢加入配制到所需粘度。4.3 实验第一步加少量水时,可加 40-50ml 蒸馏水,水太少的话,实验过程中会形成过多的泡沫,洗涤剂液体不容易析出。5 思考题(1) 通用液体洗涤剂配方设计的原则有哪些?答:洗涤剂的组成主要包括表面活性剂、助剂和辅助剂。在选择液体洗涤剂的主要组分时,可遵循以下一些通用原则:(1)有良好的表面活性和降低表面张力的能力,在水相中有良好的溶解能力;(2)表面活性剂在油/水界面能形成稳定的紧密排列的凝聚态膜;(3)表面活性剂能适当增大水相黏度,以减少液滴的碰撞和聚结速度;(4)要能用
11、最小的浓度和最低的成本达到所要求的洗涤效果。(2) 叙述洗涤剂的洗涤原理。答:洗涤剂其实就是表面活性剂的一种,具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性的基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基、醚键等;而憎水基团常为非极性烃链,如 8 个碳原子以上烃链。 憎水集团在洗涤液中“抓住”污垢;亲水集团随水流,通过乳化作用和润湿作用将污垢从清洗物上分离出来。(3) 请按照自己的实验配方计算其 HLB 值。十二烷基苯磺酸钠 HLB 值为 10.638十二烷基苯磺酸钠 HLB 值的计算方法HLB 值=7+ (亲水基基团数)-(亲油基基团数)十二烷基苯磺酸钠(C12H25C6H4SO3Na)的 HLB 值根据上式计算:HLB值=7+11-1.662-0.475*12=10.638 即十二烷基苯磺酸钠的 HLB 值为 10.638参考文献: 1 章永年,梁治齐.液体洗涤剂M. 北京: 中 国轻工业出版社.2000.2 王燕, 王镱. 中国民用液体洗涤剂与表面活性剂之发展J 中国洗涤用品工业,2005 (5): 42- 473 应用化学专业实验指导书(上) 吴文炳 张婷编