阴离子表面活性剂分析-两相滴定法
发布日期：
2008-12-30
所属类别：
常用表面活剂剖析
【摘 要】
用混合指示剂法(GB 5173—1985)或亚甲蓝方法(见下文的
注)，可以给出每克样品中毫摩尔表面活性剂数。只有已知摩尔质量的场合，才能换算成含量的质量分数。 注：
阴离子表面活性剂的快速分析一般都用阳离子两相滴定法即混合指示剂法(GB5173-1985)和亚甲基蓝法。前者的优点是随阴离子活性物种类的变化而引起等当点的变动小，结果比较准确，所以被国际标准化组织和中国国家标准局采用，其缺点是混合指示剂太贵，有时也难买到。亚甲基蓝法也是一种较为准确的方法。单新良和任苏明分别采用溴化乙啶一专利蓝和百里酚蓝一亚甲基蓝混合指示剂，用阳离子标准滴定液两相滴定阴离子活性物，均取得了较满意的结果这里介绍亚甲基蓝法、溴化乙啶.专利蓝混合指示法和百里酚蓝一亚甲基蓝法。
【方法一】亚甲基蓝指示剂法
(一)方法概述
亚甲蓝无机酸盐属于阳离子性染料。溶于水而不溶于氯仿中，但阴离子活性物与亚甲蓝生成的络合物溶于氯仿中。用阳离子表面
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起复分解反应，而释放出亚甲蓝，蓝色从氯仿
层逐渐转移到水层。以氯仿层和水层呈同一蓝色为滴定终点。 (二)仪器和试剂
(1)具塞量筒l00ml。 (2)容量瓶500ml。 (3)移液管25ml。 (4)氯仿化学纯。
(5)月桂基硫酸钠标准溶液，c[CH3(CH2)llOS03Na]=0.004mol／L纯度测定和配制方法参照GB 5173-l985。
(6)亚甲蓝溶液 溶解0.1g亚甲蓝于50ml水中，稀释至l00ml，吸30ml于1000ml容量瓶中，加6.8ml浓硫酸和50g无水硫酸钠，溶解后用水稀释至lL。
(7)十二烷基二甲基苄基溴化铵标准溶液，
C[CH3(CH2)11N+(CH3)2CH2C6H5·Br-]=0.004mol/L精确称取1.42～1.46g100％新洁尔灭(准确至0.O002g.)，溶于水中，转移至l000ml容量瓶中，用水稀释至刻度。
对新配制的溶液用下面方法进行标定。吸取25m10.004mol／L月桂醇硫酸钠标准溶液于100ml具塞量筒中，以下操作同试样测定。按式(1)计算阳离子溶液的实际浓度c2。
(1)
式中 c1——月桂醇硫酸钠标准溶液的实际浓度，mol／L；
V2——滴定耗用阳离子溶液的体积，ml.
(三)操作步骤
精确称取lg样品(精确至0.001g)于烧杯中，加水加热溶解，转移至500ml容量瓶中，稀释至刻度。
吸取25ml上述试样溶液于100ml具塞量筒中，加入l0ml水、25m1亚甲蓝溶液和15ml氯仿。摇匀后，用阳离子标准溶液滴定，先加2ml，振摇均匀，放置2min待两相分离。继续加入阳离子滴定液，每次2ml，在每次加入后都应振摇并静置，直到蓝色开始稳定地出现在水相中。降低滴定液加入速度，最后降到每次1滴，以白色板为背景，两相颜色相同为终点。
吸取25ml水代替25ml试样溶液用试样溶液滴定做空白试验。
(四)计算
试样中阴离子活性物含量的质量分数X按式(2)计算
(2)
式中X——阴离子活性物含量的质量分数，％； c2——阳离子标准滴定液的实际浓度，mol/L； V3——滴定耗用阳离子标准滴定液的体积，ml； V0——空白滴定耗用试样溶液的体积，ml；
M——试样中阴离子活性物的平均摩尔质量，g／mol；
m——试样的质量，g。 两次平行测定误差≤0.3％。
【方法二】溴化乙啶和专利蓝混合指示剂法
(一)方法概述
用十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂标准溶液，在水相和三氯甲烷的两相介质中，以酸性混合染料(阳离子染料溴化乙啶和阴离子染料专利蓝)作指示荆，滴定阴离子活性物。
滴定过程和颜色在两相中的转变同GB5173—1985。
(二)仪器和试剂
(1)具塞量筒l00ml。 (2)恒温水浴。
(3)三氯甲烷(GB 682)。
(4)硫酸溶液c(1/2H2SO4)=5mol/L。 (5)硫酸溶液c(1/2H2SO4)=1.0mol/L。 (6)氢氧化钠标准溶液 c(NaOH)=1.0mol/L。
(7)月桂基硫酸钠标准溶液c[CH3(CH2)110S03Na]=0.004mol／L纯度测定和配制方法参照GB 5173—1985。
(8)十六烷基三甲基溴化铵标准溶液，c[CH3(CH2)15
N+(CH3)3·Br-]=0.0004mol／L 精确称取l.44～1.46g十六烷基三甲基溴化铵(准确至0.001g)，溶于水中，转移至l000ml容量瓶中，用水稀释至刻度。
对以上溶液用以下方法进行标定。准确移取25m10.004mol／L月桂基硫酸钠标准溶液，于l00ml具塞量筒中，加水l0ml，三氯甲烷l5ml及混合指示剂loml，用待标十六烷基三甲基溴化铵溶液滴定，每次滴加后塞上玻塞，充分振荡，此时下层呈粉红色，接近终点时，逐滴滴加，充分振荡，直至下层的粉红色退去，转变成淡灰蓝色，此点即为终点。
十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的浓度按式(3)计算
(3)
式中c2[CH3(CH2)11N+(CH3)3.Br-
——十六烷基三甲基澳化铵标准滴定液的实际浓度，mol/L； cl——月桂基硫酸钠橱准滴定液的实际浓度，mol／L； V2——十六烷基三甲基溴化铵溶液的体积，ml。
(三)操作步骤
精确称取适量试样(0.3～0.4g阴离子活性物，准确至0.O01g)，溶解于水，加数滴酚酞指示液(10g／L)，并视需要用氢氧化钠溶液[c(NaOH)=lmol／L]或硫酸溶液[c(H2S04)=1mol/L]中和至淡粉红色，转移至1L容量瓶中，稀释至刻度。充分混匀。用移液管移取25ml此溶液至lOOml具塞量筒中，加lOml水，l5ml三氯甲烷和lOml混合指示剂溶液，按十六烷基三甲基溴化铵溶液标定中所述，用其滴定十二烷基苯磺酸钠阴离子活性物含量。 (四)计算
十二烷基苯磺酸钠含量的质量分数X按式(4)计算
(4)
式中 X——十二烷基苯磺酸钠含量的质量分数，％；
c2——十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的实际浓度，mol/L；
V3——十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的体积，ml； m3——试样的质量，g；
M——十二烷基苯磺酸钠的摩尔质量[M(C18H29SO3Na)]，g／mol.
(五)注意事项
硫酸钠、氯化钠、磷酸钠、硼酸钠等不干扰测定，但漂白性物质有严重干扰。加入硫代硫酸钠或亚砷酸钠溶液，可以除去漂白性物质的干扰。
【方法三】 百里酚蓝一亚甲基蓝混合指示剂法
(一)方法概述
用十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂标准滴定液，在水相和二氯甲烷的两相介质中，以酸性混合指示剂(阳离子染料亚甲基蓝和阴离子染料百里酚蓝)，滴定阴离子活性物。 滴定过程和颜色在两相中的转变同GB5173—1985。 (二)仪器和试剂
(1)具塞量筒lOOml。 (2)二氯甲烷。
(3)硫酸钠溶液(100g／L) 将lOOg无水硫酸钠溶于水中，加入l2.6ml浓硫酸，用水稀释至1L。
(4)混合指示液
①百里酚蓝贮备液称取0.100g百里酚蓝，溶于lOOml乙醇溶液[20％(体积分数)]，过滤后，用水稀释至l000ml。
②亚甲基蓝贮备液0.036g亚甲基蓝溶于l000ml水中。 ③混合指示液 混合450ml百里酚蓝贮备液和60mt亚甲基蓝贮备液，用水稀释至l000ml。
(5)月桂基硫酸钠标准溶液，c[CH3(CH2)110SO3Na]=0.O04mol／L纯度测定和配制方法参照GB 5173-1985。
(6)十六烷基三甲基溴化铵标准溶液
c[CH3(CH2)15+(CH3)3·Br-]=0.004mol／L。配制精确称取l.42～1.46g十六烷基三甲基溴化铵(准确至0.001g)，溶于水中，转移至l000mt容量瓶中，用水稀释至刻度。
标定 准确吸取25m10.O04mol几月桂基硫酸钠标准溶液于l00ml具塞量筒中，加入lOml混合指示液，lOml硫酸钠溶液(100g／L)，lOml水和15ml二氯甲烷，摇匀后用待标定的0.O04mol／L十六烷基三甲基溴化铵溶液滴定，直至下层由紫灰色变为黄绿色为终点。
计算十六烷基三甲基溴化铵的实际浓度C2按式(5)计算
(5)
式中C2[CH3(CH2)15N+(CH3)3·Br]——十六烷基三甲基溴化铵滴定液的实际浓度，mol/L；
C1——月桂基硫酸钠标准液的实际浓度，mol／L； V2——十六烷基三甲基溴化铵滴定液的体积，ml。
(三)操作步骤
精确称取适量试样(0.8～1.0g阴离子活性物，准确至0.001g)，溶解于水，定容至1L容量瓶中。准确吸取25ml此溶液至100ml具塞量筒中，按十六烷基三甲基溴化铵标准溶液标定之步骤，测得十二烷基苯磺酸钠阴离子活性物含量。 (四)计算
十二烷基苯磺酸钠含量的质量分数X按式(6)计算
(6)
式中 X——十二烷基苯磺酸钠含量的质量分数，%；
c2——十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的实际浓度，mol／L；
-
V2——十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的体积，ml； m3——试样的质量，g；
M——十二烷基苯磺酸钠的摩尔质量[M(C18H29S03Na)]，g／mol。
(五)注意事项
(1)硫酸钠、氯化钠、三聚磷酸钠、碳酸钠和非离子表面活性剂等不干扰测定，对漂白性物质，可以用尿素掩蔽。
(2)本法测得结果与其他标准方法基本一致，误差范围也在0.05％～0.35％之内。
二氯甲烷的毒性只有三氯甲烷的l／10，是一种值得推荐的分析方法。
阴离子表面活性剂分析-两相滴定法
发布日期：
2008-12-30
所属类别：
常用表面活剂剖析
【摘 要】
用混合指示剂法(GB 5173—1985)或亚甲蓝方法(见下文的
注)，可以给出每克样品中毫摩尔表面活性剂数。只有已知摩尔质量的场合，才能换算成含量的质量分数。 注：
阴离子表面活性剂的快速分析一般都用阳离子两相滴定法即混合指示剂法(GB5173-1985)和亚甲基蓝法。前者的优点是随阴离子活性物种类的变化而引起等当点的变动小，结果比较准确，所以被国际标准化组织和中国国家标准局采用，其缺点是混合指示剂太贵，有时也难买到。亚甲基蓝法也是一种较为准确的方法。单新良和任苏明分别采用溴化乙啶一专利蓝和百里酚蓝一亚甲基蓝混合指示剂，用阳离子标准滴定液两相滴定阴离子活性物，均取得了较满意的结果这里介绍亚甲基蓝法、溴化乙啶.专利蓝混合指示法和百里酚蓝一亚甲基蓝法。
【方法一】亚甲基蓝指示剂法
(一)方法概述
亚甲蓝无机酸盐属于阳离子性染料。溶于水而不溶于氯仿中，但阴离子活性物与亚甲蓝生成的络合物溶于氯仿中。用阳离子表面
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起复分解反应，而释放出亚甲蓝，蓝色从氯仿
层逐渐转移到水层。以氯仿层和水层呈同一蓝色为滴定终点。 (二)仪器和试剂
(1)具塞量筒l00ml。 (2)容量瓶500ml。 (3)移液管25ml。 (4)氯仿化学纯。
(5)月桂基硫酸钠标准溶液，c[CH3(CH2)llOS03Na]=0.004mol／L纯度测定和配制方法参照GB 5173-l985。
(6)亚甲蓝溶液 溶解0.1g亚甲蓝于50ml水中，稀释至l00ml，吸30ml于1000ml容量瓶中，加6.8ml浓硫酸和50g无水硫酸钠，溶解后用水稀释至lL。
(7)十二烷基二甲基苄基溴化铵标准溶液，
C[CH3(CH2)11N+(CH3)2CH2C6H5·Br-]=0.004mol/L精确称取1.42～1.46g100％新洁尔灭(准确至0.O002g.)，溶于水中，转移至l000ml容量瓶中，用水稀释至刻度。
对新配制的溶液用下面方法进行标定。吸取25m10.004mol／L月桂醇硫酸钠标准溶液于100ml具塞量筒中，以下操作同试样测定。按式(1)计算阳离子溶液的实际浓度c2。
(1)
式中 c1——月桂醇硫酸钠标准溶液的实际浓度，mol／L；
V2——滴定耗用阳离子溶液的体积，ml.
(三)操作步骤
精确称取lg样品(精确至0.001g)于烧杯中，加水加热溶解，转移至500ml容量瓶中，稀释至刻度。
吸取25ml上述试样溶液于100ml具塞量筒中，加入l0ml水、25m1亚甲蓝溶液和15ml氯仿。摇匀后，用阳离子标准溶液滴定，先加2ml，振摇均匀，放置2min待两相分离。继续加入阳离子滴定液，每次2ml，在每次加入后都应振摇并静置，直到蓝色开始稳定地出现在水相中。降低滴定液加入速度，最后降到每次1滴，以白色板为背景，两相颜色相同为终点。
吸取25ml水代替25ml试样溶液用试样溶液滴定做空白试验。
(四)计算
试样中阴离子活性物含量的质量分数X按式(2)计算
(2)
式中X——阴离子活性物含量的质量分数，％； c2——阳离子标准滴定液的实际浓度，mol/L； V3——滴定耗用阳离子标准滴定液的体积，ml； V0——空白滴定耗用试样溶液的体积，ml；
M——试样中阴离子活性物的平均摩尔质量，g／mol；
m——试样的质量，g。 两次平行测定误差≤0.3％。
【方法二】溴化乙啶和专利蓝混合指示剂法
(一)方法概述
用十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂标准溶液，在水相和三氯甲烷的两相介质中，以酸性混合染料(阳离子染料溴化乙啶和阴离子染料专利蓝)作指示荆，滴定阴离子活性物。
滴定过程和颜色在两相中的转变同GB5173—1985。
(二)仪器和试剂
(1)具塞量筒l00ml。 (2)恒温水浴。
(3)三氯甲烷(GB 682)。
(4)硫酸溶液c(1/2H2SO4)=5mol/L。 (5)硫酸溶液c(1/2H2SO4)=1.0mol/L。 (6)氢氧化钠标准溶液 c(NaOH)=1.0mol/L。
(7)月桂基硫酸钠标准溶液c[CH3(CH2)110S03Na]=0.004mol／L纯度测定和配制方法参照GB 5173—1985。
(8)十六烷基三甲基溴化铵标准溶液，c[CH3(CH2)15
N+(CH3)3·Br-]=0.0004mol／L 精确称取l.44～1.46g十六烷基三甲基溴化铵(准确至0.001g)，溶于水中，转移至l000ml容量瓶中，用水稀释至刻度。
对以上溶液用以下方法进行标定。准确移取25m10.004mol／L月桂基硫酸钠标准溶液，于l00ml具塞量筒中，加水l0ml，三氯甲烷l5ml及混合指示剂loml，用待标十六烷基三甲基溴化铵溶液滴定，每次滴加后塞上玻塞，充分振荡，此时下层呈粉红色，接近终点时，逐滴滴加，充分振荡，直至下层的粉红色退去，转变成淡灰蓝色，此点即为终点。
十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的浓度按式(3)计算
(3)
式中c2[CH3(CH2)11N+(CH3)3.Br-
——十六烷基三甲基澳化铵标准滴定液的实际浓度，mol/L； cl——月桂基硫酸钠橱准滴定液的实际浓度，mol／L； V2——十六烷基三甲基溴化铵溶液的体积，ml。
(三)操作步骤
精确称取适量试样(0.3～0.4g阴离子活性物，准确至0.O01g)，溶解于水，加数滴酚酞指示液(10g／L)，并视需要用氢氧化钠溶液[c(NaOH)=lmol／L]或硫酸溶液[c(H2S04)=1mol/L]中和至淡粉红色，转移至1L容量瓶中，稀释至刻度。充分混匀。用移液管移取25ml此溶液至lOOml具塞量筒中，加lOml水，l5ml三氯甲烷和lOml混合指示剂溶液，按十六烷基三甲基溴化铵溶液标定中所述，用其滴定十二烷基苯磺酸钠阴离子活性物含量。 (四)计算
十二烷基苯磺酸钠含量的质量分数X按式(4)计算
(4)
式中 X——十二烷基苯磺酸钠含量的质量分数，％；
c2——十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的实际浓度，mol/L；
V3——十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的体积，ml； m3——试样的质量，g；
M——十二烷基苯磺酸钠的摩尔质量[M(C18H29SO3Na)]，g／mol.
(五)注意事项
硫酸钠、氯化钠、磷酸钠、硼酸钠等不干扰测定，但漂白性物质有严重干扰。加入硫代硫酸钠或亚砷酸钠溶液，可以除去漂白性物质的干扰。
【方法三】 百里酚蓝一亚甲基蓝混合指示剂法
(一)方法概述
用十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂标准滴定液，在水相和二氯甲烷的两相介质中，以酸性混合指示剂(阳离子染料亚甲基蓝和阴离子染料百里酚蓝)，滴定阴离子活性物。 滴定过程和颜色在两相中的转变同GB5173—1985。 (二)仪器和试剂
(1)具塞量筒lOOml。 (2)二氯甲烷。
(3)硫酸钠溶液(100g／L) 将lOOg无水硫酸钠溶于水中，加入l2.6ml浓硫酸，用水稀释至1L。
(4)混合指示液
①百里酚蓝贮备液称取0.100g百里酚蓝，溶于lOOml乙醇溶液[20％(体积分数)]，过滤后，用水稀释至l000ml。
②亚甲基蓝贮备液0.036g亚甲基蓝溶于l000ml水中。 ③混合指示液 混合450ml百里酚蓝贮备液和60mt亚甲基蓝贮备液，用水稀释至l000ml。
(5)月桂基硫酸钠标准溶液，c[CH3(CH2)110SO3Na]=0.O04mol／L纯度测定和配制方法参照GB 5173-1985。
(6)十六烷基三甲基溴化铵标准溶液
c[CH3(CH2)15+(CH3)3·Br-]=0.004mol／L。配制精确称取l.42～1.46g十六烷基三甲基溴化铵(准确至0.001g)，溶于水中，转移至l000mt容量瓶中，用水稀释至刻度。
标定 准确吸取25m10.O04mol几月桂基硫酸钠标准溶液于l00ml具塞量筒中，加入lOml混合指示液，lOml硫酸钠溶液(100g／L)，lOml水和15ml二氯甲烷，摇匀后用待标定的0.O04mol／L十六烷基三甲基溴化铵溶液滴定，直至下层由紫灰色变为黄绿色为终点。
计算十六烷基三甲基溴化铵的实际浓度C2按式(5)计算
(5)
式中C2[CH3(CH2)15N+(CH3)3·Br]——十六烷基三甲基溴化铵滴定液的实际浓度，mol/L；
C1——月桂基硫酸钠标准液的实际浓度，mol／L； V2——十六烷基三甲基溴化铵滴定液的体积，ml。
(三)操作步骤
精确称取适量试样(0.8～1.0g阴离子活性物，准确至0.001g)，溶解于水，定容至1L容量瓶中。准确吸取25ml此溶液至100ml具塞量筒中，按十六烷基三甲基溴化铵标准溶液标定之步骤，测得十二烷基苯磺酸钠阴离子活性物含量。 (四)计算
十二烷基苯磺酸钠含量的质量分数X按式(6)计算
(6)
式中 X——十二烷基苯磺酸钠含量的质量分数，%；
c2——十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的实际浓度，mol／L；
-
V2——十六烷基三甲基溴化铵标准滴定液的体积，ml； m3——试样的质量，g；
M——十二烷基苯磺酸钠的摩尔质量[M(C18H29S03Na)]，g／mol。
(五)注意事项
(1)硫酸钠、氯化钠、三聚磷酸钠、碳酸钠和非离子表面活性剂等不干扰测定，对漂白性物质，可以用尿素掩蔽。
(2)本法测得结果与其他标准方法基本一致，误差范围也在0.05％～0.35％之内。
二氯甲烷的毒性只有三氯甲烷的l／10，是一种值得推荐的分析方法。