0 引言
目前,季胺盐型阳离子表面活性剂定量方法有亚甲蓝法､溴酚蓝法､四苯硼钠-甲基橙法､铁氰化钾法､丙酮萃取法､磷钨酸法及国际标准ISO-2871法;常用的有亚甲蓝法和国际标准法,前者测定简便,药品易得,但测定结果的精密度､准确度都不理想,但后者操作烦琐,费时,所用药品毒性大,指示剂价格昂贵,使得测定成本高,但测定结果准确.本文拟探索能兼顾上述两种方法的优点,避免它们的缺点的一种新型测定方法——百里酚蓝-亚甲蓝混合指示剂法.该法采用百里酚蓝和亚甲蓝作指示剂,药品易得,价格适中,终点观察敏锐,测定结果准确.
1 试验方法
1.1 试剂与溶液配制
1.1.1 阴离子表面活性剂标准溶液的配制及标定
1)十二烷基硫酸钠标准溶液的配制:称取1g左右十二烷基硫酸钠(准确至0.001g),溶解于水中,转移至1L容量瓶中,用水稀释至刻度.
2)标定:准确吸取25mL十二烷基硫酸钠溶液于100mL具塞量筒中,加入10mL水,15mL二氯甲烷及10mL溴化代米迪翁-酸性蓝混合指示剂溶液,用阳离子表面活性剂标准溶液滴定至终点.
0.004mol/L阳离子表面活性剂标准溶液的配制:称取已在105℃干燥的苄基苯氧基氯化铵(商品名:海明1622)1.792g(准确至0.001g),溶解于水中,转移至1L容量瓶中,用水稀释至刻度.
1.1.2 百里酚蓝贮藏液 将0.050g百里酚蓝溶于50mL20%(体积分数)的乙醇中,待溶解后过滤,滤液用水稀释到500mL.
1.1.3 亚甲蓝贮藏液 配制浓度为0.036g/L的亚甲蓝溶液.
1.1.4 硫酸钠酸性溶液 每升溶液中含有100g无水硫酸钠和12.6mL浓度为95%的浓硫酸.
1.1.5 混合指示剂 混合225mL百里酚蓝贮藏液和30mL亚甲蓝贮藏液,用水稀释到500mL.
1.2 测定原理
在水-有机相介质中,以百里酚蓝-亚甲蓝混合染料为指示剂,用待测的阳离子表面活性剂试样液作滴定液,滴定溶液中的阴离子表面活性剂标准溶液.
阴离子表面活性剂与百-亚混合指示剂生成络合物,并溶于氯仿中,使氯仿层呈紫灰色.在滴定过程中,当阴离子表面活性剂被作用完后,滴下的阳离子表面活性剂便夺取络合物中的阴离子表面活性剂,因染料转入水层而使氯仿层紫灰色褪去.当滴定液稍过量时,即与百里酚蓝生成络合物,该络合物溶于氯仿层,呈明亮的黄绿色.测定方法为:移取20mL浓度为0.003mol/L的阴离子表面活性剂标准溶液于100mL具塞量筒中(也可使用200mL碘价瓶或分液漏斗),加5mL混合指示剂和5mL硫酸钠的酸性溶液,加水使水相为40mL.加15mL二氯甲烷,摇匀后,用阳离子表面活性剂待测溶液滴定,下相由紫灰色变为明亮的黄绿色即为终点.在临近终点前,上层粉红色逐渐变为无色.上层颜色的变化,有助于初次使用者在测定未知试样时避免滴定过量.
2 测定结果与讨论
2.1 混合指示剂中百里酚蓝和亚甲蓝的比例及指示剂用量的选择
为了获得明显的终点和较低的空白值,选择百里酚蓝与亚甲蓝的重量比为21∶1,当不含阴离子表面活性剂时,只需要3滴阳离子表面活性剂滴定液即可达到终点的颜色,测定试样时,只需过量一两滴阳离子表面活性剂滴定液即可判断终点的变化.为了确定混合指示剂的用量,分别移取数份10mL阴离子表面活性剂标准溶液,加不同量的指示剂,用阳离子表面活性剂滴定液滴定到终点,实验结果表明,指示剂量由3mL至7mL均消耗相同量的滴定液,而指示剂量低于3mL颜色变化不明显,高于7mL滴定液消耗量明显增加.所以指示剂用量选5mL比较合适.
2.2 阴离子表面活性剂的含量对待测阳离子表面活性剂测定的影响
取不同量的阴离子表面活性剂标准溶液,浓度为0.003mol/L,按上述测定原理测定,结果列于表1中.从表1可以看出,待测阳离子表面活性剂试样浓度为2×10-3mol/L～4×10-3mol/L,滴定阴离子表面活性剂标准溶液的体积分别为10mL,20mL,30mL,40mL时,都具有很好的精密度.
2.3 各种添加组分对测定的影响
在国际标准ISO-2871法中,采用溴化代米迪翁-酸性蓝混合指示剂,典型的无机组分､非离子表面活性剂､尿素和EDTA不干扰测定,为考查这些添加组分对百里酚蓝-亚甲蓝混合指示剂测定阳离子表面活性剂是否产生影响,特安排以下实验:
准确移取十二烷基硫酸钠标准溶液(0.003mol/L)20mL于具塞量筒中,加入5mL混合指示剂,10mL水,5mL硫酸钠溶液,加入一定数量的添加组分(按一般配方量的最大用量加入),待溶解后,加入15mL二氯甲烷,用各种阳离子表面活性剂试样溶液(浓度在1×10-3mol/L～4×10-3mol/L)作滴定剂滴到终点.测定结果见表2.
从表2可看出,加入各种添加组分对测定结果的影响都较小;加入组分与未加入组分所得结果的误差都<1.5%,符合国际标准要求.这说明新方法测定结果的准确度较高,可信度好,因此,加入不同上述组分对测定结果无影响.
2.4 四种阳离子表面活性剂样品的实际测定
使用3种不同的方法对4种阳离子表面活性剂试样进行实测比较,实验结果见表3.所采用的阴离子表面活性剂标准溶液浓度为0.001mol/L左右,移取量为25mL,新方法采用的各种阳离子表面活性剂滴定剂浓度均为0.003mol/L.
由以上所得数据分析可知,新方法的测定结果更接近国际标准ISO-2871法,而亚甲蓝法就较差些;新方法的标准偏差与变异系数均小于ISO-2871法与亚甲蓝法,说明新方法的结果是精确､可靠的;新方法所用的有机相是二氯甲烷,比上述两种方法使用的三氯甲烷的毒性低十倍,且价格也低于三氯甲烷.
3 结论
百里酚蓝-亚甲蓝混合指示剂法吸取了国际标准法和亚甲蓝法二方法的优点,具有操作方便､费用低､试剂易得､测定的准确度和精密度较高､重复性和再现性好等特点,在测定季胺盐型阳离子表面活性剂时,能够与ISO-2871法等效.
参 考 文 献
1 张春霞,兰书琴,杨放怀等.用新洁尔灭与百里酚蓝-亚甲蓝定量阴离子表面活性剂.日用化学工业,1995(1):51～52
