作者：朱国军、裴小平 主编 柯昌悦 副主编
出版社：化学工业出版社
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日用化学品分析试读：
前言
随着人们生活水平的提高，消费者对日用化学品的质量有了新的要求，为切实保证人们的身心健康，日用化学品（简称日化品）在进入市场之前，必须按照一定的国家（企业）标准进行严格的检验分析。为了发展和培养日用化学品方面的专门人才，我们参考了许多文献资料和相关书籍，并结合职业教育的项目教学模式，编写了本书。
综合检验技能是用人单位对技工院校技能人才的岗位要求，培养学生的综合检验技能自然成为了技工院校相关课程的教学目标，在日用化学品生产和分析相关课程方面，我院食品化工系教师深入广东诺斯贝尔化妆品股份有限公司及中山榄菊日化实业有限公司等大型日化品企业调研，与企业专家研讨，总结出日化品分析岗位主要的职责及该岗位工作人员从事的典型工作任务。我们结合职业教育系统化的模式，将这些典型的工作任务转化为具有教育价值、培养学生综合检验技能的学习任务，供学生学习。《日用化学品分析》在内容的编排及教学的实施过程中，采用任务驱动的项目教学法，每个项目的学习从简单到复杂，难度逐步深入。每个学习项目中有若干个学习任务，在完成任务之前，学生先了解教学目标、任务介绍、任务解析，并结合该任务的相关知识、仪器与试剂、实验步骤，制作出实验操作过程操作流程示意图，展示整个实验操作的指导图示，以此来加深学生对该任务内容的学习，发挥学习的主动性。完成任务后有任务评价、思考练习、综合拓展等来对学习任务进行巩固与反馈。学生在学习这些任务时，可以以小组合作的形式共同完成。
本书由广东省中山市技师学院食品化工系教师编写，项目一由梁士钰、朱国军编写，项目二由李小丽编写，项目三由林国新、柯昌悦编写，项目四由朱国军、谢昭鹏编写，项目五由裴小平编写，全书由朱国军统稿。本书可作为中等职业院校工业分析与质量检验、精细化工等专业教材。
本书由广东省中山市技师学院刘凡担任主审，她对本书提出了许多宝贵意见，特此致谢。
由于编者水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请教材使用者能给我们提出改进意见。编者2018年12月项目一 表面活性剂的分析技术
表面活性剂是许多日化部门必要的原料和添加剂，广泛地应用于纺织、制药、化妆品、造纸、皮革以及民用洗涤等各个领域，主要用作润湿剂、渗透剂、洗涤剂、乳化剂、分散剂、增溶剂、发泡剂、消泡剂、杀菌剂、柔软剂、抗静电剂等。其用量虽小，但收效甚大，被誉为“工业鸡精”。认知目标
1．知道表面活性剂pH值的测定方法；
2．熟悉表面活性剂酸碱度的测定方法；
3．了解表面活性剂的定性分析；
4．了解表面活性剂的定量分析；
5．了解非离子表面活性剂浊点的测定方法；
6．熟悉表面活性剂发泡力的测定方法。情感目标
1．激发学生对日化品检验技术的兴趣；
2．培养学生严谨科学的实验态度；
3．培养学生小组合作的团队精神。技能目标
1．能用酸度计测定表面活性剂的pH值；
2．学会测定表面活性剂酸碱度；
3．能够对表面活性剂进行定性分析；
4．学会测定非离子表面活性剂的浊点；
5．能用罗氏泡沫仪测定表面活性剂的发泡力；
6．能够对表面活性剂进行定量分析。
表面活性剂是指加入少量能使溶液体系的界面状态发生明显变化的物质，具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。
表面活性剂是由两种截然不同的粒子形成的分子（如图1-1所示），分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团。亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、羟基、酰氨基、醚键或氨基及其盐等；疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。溶解于水中以后，表面活性剂能降低水的表面张力，并能提高有机化合物的可溶性。图1-1 表面活性剂分子结构
表面活性剂由于具有润湿或抗黏、乳化或破乳、起泡或消泡、增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂通常按化学结构来分类，分为离子型和非离子型两大类，离子型表面活性剂又可分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。任务一 pH值的测定
1．知道表面活性剂的pH值的测定意义和方法；
2．能够测定表面活性剂的pH值。
正常情况下，人体皮肤的pH值为4.5～6.5，因此人们对人体使用的表面活性剂产品的pH值是有要求的。因为表面活性剂本身的pH值对表面活性剂产品有着重要的影响，所以工业上在生产日化产品时，都需要参考表面活性剂的pH值。表面活性剂的pH值是衡量表面活性剂质量的一项指标。
表面活性剂pH值的测定主要依据GB/T 6368—2008/ISO 4316—1997，使用电位法测定表面活性剂水溶液的pH值。
以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入溶液中组成原电池，测量浸入表面活性剂水溶液的电极电位差。在25℃时，每单位pH标度相当于59.1mV电动势变化，在仪器上直接以pH值的读数表示。温度差异在仪器上有补偿装置。课前任务一、仪器与试剂
实验中均使用分析纯试剂及符合实验室三级用水规格的水。标准缓冲溶液也可用市售袋装标准缓冲试剂配制。
酸度计（分度值为0.01pH单位）、玻璃指示电极、饱和甘汞参比电极、温度计（分度值为1℃）、天平（最大负载100g，分度值0.01g）。
邻苯二甲酸盐标准缓冲溶液（浓度c＝0.05mol/L）、磷酸盐标准缓冲溶液（浓度c＝0.025mol/L）、硼酸盐标准缓冲溶液（称3.81g硼酸钠溶于水中，并稀释至1000mL）。二、实验步骤
1．称取2.5g试样（精确到0.01g），用蒸馏水溶解，置于250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，备用。
2．用邻苯二甲酸盐标准缓冲溶液和硼酸盐标准缓冲溶液校正酸度计，将温度补偿旋钮调至标准缓冲溶液的温度处，按照表1-1所标明的数据，依次检查仪器和电极必须正确，用接近于水样pH值的标准缓冲溶液定位。
3．将酸度计的温度补偿旋钮调至所测水样的温度。浸入电极，摇匀，测定，记录读数，平行测定两次。表1-1 标准缓冲溶液在不同温度时的pH值三、实验操作综合描述
请根据上述实验步骤描述，设计实验操作流程示意图，展示整个实验操作的指导图示。课堂任务一、数据记录与结果计算
表面活性剂水溶液pH值的测定数据记录见表1-2。表1-2 表面活性剂水溶液pH值的测定
平行实验结果允许误差不超过0.01pH单位，其平均值为测定结果。二、任务评价
任务评价见表1-3。表1-3 任务评价课后任务一、思考练习
1．电极在实验结束之后，应如何进行保护？
2．常温下，标准缓冲溶液的pH值有pH＝4.00、pH＝6.86、pH＝9.18三种，我们在校正仪器时，如何选择标准缓冲溶液？二、综合拓展
标准缓冲溶液的选取应尽量接近试样溶液的pH值，其中一种和试样的pH值相差不得大于1个pH单位，那么在测试前如何选定标准缓冲溶液？
常见表面活性剂水溶液的pH值见表1-4。表1-4 常见表面活性剂水溶液的pH值任务二 表面活性剂游离酸碱度的测定
1．知道表面活性剂的游离酸度或游离碱度的测定意义和方法；
2．能够测定表面活性剂的游离酸度或游离碱度；
3．学会表面活性剂游离酸度或游离碱度的计算。
表面活性剂的水溶液由于各种水解反应而呈现出弱酸性或者弱碱性。用酚酞作指示剂测定的酸度或碱度，也可以用酸值或碱值表示。即以存在于1g试样中氢氧化钾的质量（mg）数表示其碱值，以中和1g产品所需氢氧化钾的质量（mg）数表示其酸值。
用酚酞作指示剂，采用盐酸标准溶液或者氢氧化钾标准溶液来滴定样品的乙醇或异丙醇溶液。课前任务一、仪器与试剂
酸碱两用滴定管（25mL）、分析天平、锥形瓶、铁架台。
氢氧化钾标准溶液（0.1mol/L）、盐酸标准溶液（0.1mol/L）、中性乙醇、酚酞指示剂、表面活性剂样品。二、实验步骤
称取样品约10.0g（精确到0.001g），置于锥形瓶中，加入中性乙醇100mL，振荡使之完全溶解，加入4～5滴酚酞指示剂。若溶液为粉红色，用盐酸标准溶液滴定至无色；若溶液为无色，用氢氧化钾标准溶液滴定至粉红色。平行测定三份。三、实验操作综合描述
请根据上述实验步骤描述，设计实验操作流程示意图，展示整个实验操作的指导图示。课堂任务一、数据记录与结果计算
表面活性剂水溶液酸值或碱值的测定数据记录见表1-5。表1-5 表面活性剂水溶液酸值或碱值的测定
结果计算：
式中 c（B）——标准溶液的浓度，mol/L；
V—— 消耗标准溶液的体积，mL；
M—— 氢氧化钾的摩尔质量，56.1g/mol；
m—— 试样的质量，g。
平行实验结果允许误差不超过 0.04%，其平均值为测定结果，保留小数点后两位数。二、任务评价
任务评价见表1-6。表1-6 任务评价课后任务一、思考练习
1．实验中，盐酸标准溶液如何配制？
2．测定某试样酸值时，能否用氢氧化钠标准溶液代替氢氧化钾标准溶液进行滴定？二、综合拓展
本实验为何要在中性乙醇溶液中进行反应？能够改在水溶液中进行反应吗？
常见表面活性剂酸值或碱值标准见表1-7。表1-7 常见表面活性剂酸值或碱值标准任务三 浊点的测定
1．知道表面活性剂的浊点的测定意义和方法；
2．能够测定表面活性剂的浊点值。
表面活性剂的浊点高低对表面活性剂产品的外观有一定的影响，聚氧乙烯型非离子表面活性剂溶液，随着温度的升高，溶液会出现浑浊现象，表面活性剂由完全溶解转变为部分溶解，这个转变温度即为浊点（cloud point，CP） 温度。浊点与表面活性剂分子中亲水基和亲油基质量比有一定的关系。浊点的范围与产品的纯度有一定的关系，质量好、纯度高的产品浊点明显。反之，浊点不明显。00
浊点是非离子表面活性剂亲水性与温度关系的重要指标，与应用需求密切相关，多采用一定浓度的水溶液升温法测定。课前任务一、仪器与试剂
水浴加热装置、温度计（量程100℃）、量筒（100mL）、试管、烧杯、碘量瓶（250mL）、安瓿瓶、磁力搅拌器、分析天平。
二乙二醇丁醚（25%，质量分数）。二、方法的选用
方法一：若试样的水溶液在10～90℃间变浑浊，则在蒸馏水中进行测定。
方法二：若试样的水溶液在低于10℃变浑浊或试样不能完全溶解于水时，则在二乙二醇丁醚（25%，质量分数）中进行测定。方法二对于某些含环氧乙烷低的试样和不溶于二乙二醇丁醚（25%，质量分数）水溶液的试样不适用。
方法三：若试样的水溶液高于90℃时变浑浊，则需在密闭的安瓿瓶中进行测定。方法三又称为安瓿法。三、实验步骤
1.方法一（1）称取0.5g（精确到0.01g）试样，转移到碘量瓶中，用量筒量取100mL蒸馏水加入里面，搅拌，使试样完全溶解。（2）量取15mL试样溶液，置于试管中，插入温度计，放在水浴中加热，轻轻振荡试管至溶液完全呈浑浊状（溶液温度不超过变浑浊温度10℃），停止加热，试管仍在热浴中，在搅拌下缓缓降温，记录溶液浑浊完全消失时的温度。（3）重复平行实验两次，两次实验结果差不能超过0.5℃。
2.方法二（1）称取5g（精确到0.01g）试样，转移到碘量瓶中，称取45g 25%的二乙二醇丁醚溶液加入碘量瓶，搅拌至试样完全溶解。（2）量取15mL试样溶液，置于试管中，后续步骤同方法一。
3.方法三（1）称取0.5g（精确到0.01g）试样，置于碘量瓶中，用量筒量取100mL蒸馏水加入碘量瓶，搅拌，使试样完全溶解。（2）把试样溶液加入安瓿瓶中，高度约为40mm，将安瓿瓶用火封住，再用粗孔丝网将安瓿瓶罩住。将安瓿瓶放入加热浴中，安瓿瓶的上端应略伸出液面。（3）将温度计移置于安瓿瓶旁的热浴内。开动磁力搅拌器，同时加热，至安瓿瓶内液体变浑浊时停止加热，继续搅拌，使溶液慢慢冷却，并记录浑浊完全消失时的温度。（4）重复平行实验两次，两次实验结果差不能超过0.5℃。四、实验操作综合描述
请根据上述实验步骤描述，设计实验操作流程示意图，展示整个实验操作的指导图示。课堂任务一、数据记录与结果计算
表面活性剂浊点的测定数据记录见表1-8。表1-8 表面活性剂浊点的测定二、任务评价
任务评价见表1-9。表1-9 任务评价课后任务一、思考练习
1．表面活性剂的分类有哪些？
2．非离子型表面活性剂的特点是什么？
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]