1、2011 年 5 月 24 日 星期二1洗手液的配制及其性能测定摘要：本文自行设计了一套详细的洗手液配方，并对洗手液的多项性能进行了测定。简化方法测泡沫高度、精密试纸测 pH、重量法测固含量、最大气泡法测表面张力、旋转黏度计测黏度。实验表明配制的洗手液去污能力好、不伤手、气味芬芳、美观实用。关键词：洗手液；表面活性剂；泡沫高度；pH；固含量；表面张力；黏度；cmc。正文：目前，人们多用肥皂、洗衣粉、汽油、洗洁精等洗手。这虽然能起到一定的清洗作用，但对皮肤的刺激性较大，洗后皮肤常出现干燥、裂纹、脱皮等现象，而且对某些特殊工种操作人员手上的污垢去污能力很不理想，尤其是汽油等油类，由于具有毒性，会给
2、人的身体带来危害。而洗手液能避免上述缺点，用其洗手去污力强、无毒、无刺激、润肤、芳香。配制该洗手液简单方便而且成本低。一洗手液配方设计如图示，根据表面活性剂的原理，可知 LAS:AES=6:49:1 时复配体系对油和水的界面张力有明显的增效作用。实验教材提示知 LAS:AES=6:5 而 AES:6501=5:1时可使产品具有较好的粘度和低温稳定性。以此可确定 AES（70%）与 LAS（35%）与6501 的量。而通过 NaCl 来调节黏度使之达到较合适的值。AES 在碱性溶液是中稳定的，但在酸性中容易水解，苯甲酸钠水解后呈碱性。表 1 洗手液配方原料 含量（质量） 主要作用AES（70）
3、10 去污LAS（35） 13 去污6501 2 助洗甘油（丙三醇） 2 护肤苯甲酸钠 0.5 防腐NaCl 适量 增稠珠光剂 1 增色香精 适量 增香2011 年 5 月 24 日 星期二2苹果绿 适量 调色去离子水 至100 溶剂二实验过程1.洗手液的制备工艺（1）以配制 100g 产品为基准。用 200ml 的烧杯，按配方要求用加量法分别称取 10.0gAES，13.0gLAS 和 0.5g 苯甲酸钠。（2）在称好原料的烧杯中加入 60g 去离子水，在电炉上适当加热，搅拌使原料全部溶解。（3）适当降温后，用加量法加入 2g6501，2g 甘油和 1g 珠光剂，搅拌均匀，降至室温。（4）加
4、入余量去离子水至 100g，然后加入适量香精和苹果绿调节到所需的香味和颜色，搅拌均匀。（5）搅拌下缓慢加入 NaCl，调节产品黏度。加入 NaCl 共计 3g2.洗手液的性能测定方法为高效的完成实验项目，测定次序选为：泡沫高度；pH；固含量；表面张力；黏度。2.1 固含量测定2.1.1 方法提要 用分析天平称取小烧杯的质量为 4.8812g，再加入 m1=0.5101g的洗手液将烧杯放入高温炉中，105灼烧 3h，取出，冷却到室温，称重。最后质量为 m2.=0.07657g。固含量=（m 2./m1）100%2.1.2 试剂和仪器称量瓶 1 个；烘箱 1 个；洗手液；分析天平。2.2 pH 值
5、的测定按照 GB6383 以样品的 1%水溶液，用玻璃棒醮取溶液，滴在精密 PH 试纸上，再将其与标准比色卡比较，即可得到其的 PH 值。2.3 黏度测定 采用旋转黏度计测黏度2.3.1 旋转黏度计的操作步骤（1）选择合适的转子；（2）检查并调节仪器零点；（3）把转子悬挂在仪器的联轴器上；（4）将转子侵入待测洗手液中；（5）开启仪器开关，指针稳定后读数。2.3.2 黏度的计算=2011 年 5 月 24 日 星期二3绝对黏度 ，mPas, 为系数，本实验所用的仪器 =5， 为指针读数。2.4 水溶液表面张力的测定2.4.1 溶液配制称取 1.0g 的洗手液于 500mL 容量瓶中，加入蒸馏水至
6、刻度线，则浓度为 1/500，其它的浓度则采用稀释的方式配取。配制产品的质量组成如下：1/5000、1/2000、1/1000、1/800、1/5002.4.2 用最大气泡法测定溶液的表面张力的原理和操作步骤洗净表面张力仪的各部分，按图装妥。记录实验室室温20.5往样品管内装入蒸馏水，使水面刚好与毛细管端面相切。注意毛细管务必与液面垂直。打开抽气滴液漏斗的活塞，让水缓慢滴下，使毛细管内的溶液受到的压力比样品中的式样液面上来得大。当此压力差于毛细管端面上产生的作用力稍大于毛细管口液体的表面张力时，毛细管口的气泡即被压出。调节毛细管口逸出的气泡速度，以35s一个宜，压差的最大值 Pmax可从压力计
7、上读出。Pmax=P 大气 -P 系统 =hg式中，h 是 U 形压力计差值， 为压力计内介质的密度，g为重力加速度。若毛细管的内径为 r，则这个最大压力差产生的驱使气泡逸出液面的作用力应为：F=r 2pmax=r 2hg气泡在毛细管口受到表面张力引起的作用力应为：F=2r在气泡刚离开管口的时候，上述两作用力相等，即：r 2hg=2r=1/2rgh在实验中，若使用同一支毛细管和压力计，则 1/2rg 是一个常数，称为仪器常数，用 K 来表示：=Kh；如果将已知表面张力的溶液作为标准，有实验测定得其 h 后，2011 年 5 月 24 日 星期二4就可求出 K 值，然后只要用同一仪器测定其他溶液
8、的 h 值，即可求得各种溶液的表面张力。2.4.3 试剂和仪器 待测洗手液；表面张力测定装置 1 套；500mL 容量 5 个。2.4.4 注意事项（1）洗净装置；（2）要使毛细管端口刚好与液面相切；（3）安装时注意毛细管是否垂直。2.5 泡沫高度测定取 2.4 中配制的 1/1000 的溶液 80mL,加入 20mL 自来水，在100mL 量筒中加入上述溶液 50mL，塞住量筒口上下摇晃至泡沫高度不再增加，记下泡沫高度 14.2cm 和量筒直径 3.5cm。3实验结果与讨论1.在室温、室压下，测得洗手液表面张力实验数据表 2 洗手液表面张力实验数据室温：。15.5 maxH1 (Pa)min
9、H2(pa)maxH1(Pa)minH2(pa)maxH1(Pa)minH2(pa)平均h(pa)mN/m水 2930 2510 2941 2512 2932 2514 421.67 73.491/5000 2934 2572 2929 2522 2936 2518 395.67 68.971/2000 2889 2532 2882 2538 2892 2532 353.67 61.641/1000 2852 2561 2861 2563 2868 2564 297.67 51.881/800 2864 2565 2865 2561 2858 2558 301.00 52.46洗手液溶液 1/
10、500 2858 2572 2858 2565 2862 2562 293.00 51.07当天温度为 15.5 ，水的表面张力为 73.49(mN.m-1)k= 水 /h 平均据此求出仪器常数 k=0.1743不同浓度的洗手液稀释液的表面张力 =kh 平均 ，结果纪录于表 2，浓度与表面张力关系图如下。2011 年 5 月 24 日 星期二5由图可知，cmc=1.01.2mmol/l2.固含量表 3 固含量的测定结果样品质量 m1/g 烘干后质量 m2/g 固含量（m 1/m2）/0.5101 0.07657 15.283.黏度测定表 4 黏度的测定结果转子系数 指针读数 绝对黏度 /(mP
11、as)5 98 4904.洗手液各项性能指标洗手液的总活性物含量即为表面活性剂与助表面活性剂含量的总和，也就是 AES、LAS、6501 的总和；而黏度、泡沫高度、pH 皆由仪器直接读出；固含量表 3 已给出； 而外观、色泽、香型则可直接由观察得到。表 5 洗手液的各项性能指标序号 指标名称 指标1 外观 粘稠状不透明的液体2 色泽 淡绿色3 香型 茉莉香型4 总活性物含量（） 255 pH 值 7.06 固含量 15.287 泡沫高度(cm) 14.2(=3.5)表 面 张 力 与 浓 度 的 关 系020406080c/(mmol/l) mN/m2011 年 5 月 24 日 星期二68
12、CMC(mmol/L) 1.01.29 粘度/（mPas） 490四、产品分析：该洗手液外观为淡蓝色粘稠状不透明液体，颜色清新，香味芬芳柔和，能吸引消费者的眼球。pH 值为 7.0，呈弱酸性，对皮肤无刺激作用。黏度为 216mPas 较为适中，使用方便且易于清洗，减少用水量。泡沫高度为 8.5cm 较为适宜，去污能力强。对产品的使用后发现该产品的色泽悦目。清洁能力强，滋 润 效果 好 ， 对 皮 肤 刺 激 程 度 较 低 ， 用 量 少 ， 省 水 ， 是 合 格 的 洗 涤 产 品 。五、结语本文虽然提出了洗手液的配方和其性能的测定方法,也在传统产品的基础上有一些提高,但是还存在一些有待改
13、进的地方 .如:直链烷基苯磺酸盐对水的硬度较敏感,所以加入螯合剂或离子交换剂加以克服；它产生的丰富泡沫可用控泡剂来调节；本实验所配制的洗手液无消毒作用，可以加入一定浓度的消毒剂(如碘伏)，是产品的功能更齐全。本次实验让我们学会了洗手液的配制及性能测试方法，认真、严谨、实事求是是我们做实验必须遵守的原则。在此特别感谢各位老师的指导。六符号说明：AES 为十二烷基聚氧乙稀醚硫酸钠；LAS 为十二烷基磺酸钠；6501 为椰子油烷基二乙醇酰胺。七参考文献: 1. 向建敏，孙雯，贾丽慧，物理化学实验，北京：化学工业出版社，2008 2.陈之平，邹世春，现代化学实验与技术，北京：科学出版社，20073.宋毛平，何占航，基础化学实验与技术，北京：化学工业出版社，20087.百度百科2011 年 5 月 24 日 星期二7物理化学实验实验项目：洗手液的配制及性能测定-实验报告学院：材料科学与工程学院班级：09 化工(1)班姓名：曾婷学号：0942040132
