表面活性剂测定技术总览

SPS Linear (SPS)
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滴定用户通讯 / 第二期 / 08-99
表面活性剂测定技术总览
两相滴定(2P)
在水/氯仿两相介质中，通过光度电 极检测有机相中混合指示剂的颜色 变化可以测定表面活性剂的浓度。 用于滴定被分析物的试剂是相反离 子型的表面活性剂，如用阳离子表 面活性剂滴定阴离子表面活性剂， 形成的阴阳离子对被萃取到氯仿 中。每加入一次滴定剂后，剧烈搅 拌混合液，再分相。
评论
所有的技术都基于被分析物和滴定 剂之间形成的离子对，在溶液中产 生沉淀。
为了获得准确的结果，必须考虑以 下因素： • 溶解度和稳定性：完全沉淀并且
化合物不溶解。 • 反应速度：沉淀形成需要多长时
间？ 信号的采集必须考虑沉淀反应的 动力学过程，因此必须选择适当 的控制参数。
对于所有的化学组分和产品没有一 种通用的滴定方法。对于仅含有一 种纯化学成分的样品如原材料而 言，通常这种滴定是非常直截了当 的，而对于含多种表面活性剂及其
该方法中光度电极无需调节，所需 的维护也减小到最少程度，而且也 避免使用有机溶剂。另一方面，该 方法无需像Epton两相滴定法要萃取 化合物至有机相，因此，干扰成为 了严重的问题。本方法最适于离子 型表面活性剂的测定。另外，非离 子型表面活性剂(原材料)及甜菜碱 溶液(两性表面活性剂)可采用四苯 硼酸钠来滴定( 见应用手册2 2 ，
Epton两相滴定法在表面活性剂测 定中的应用
Epton两相滴定法是广泛应用于表面活性剂含量测定 的经典方法，其测定原理是通过检测有机相中混合 指示剂颜色的变化来指示终点。
梅特勒-托利多公司产品DP550或DP660光度电极与 DL5x和DL7x系列自动电位滴定仪连用，可用于透明 或浅色样品中表面活性剂含量的测定。该方法用于 测定了油田钻井乳化液中石油碳酸钠的含量及相应 的检测限，见下图，对于3%的相对标准偏差，其检 测限为0.015mmoL。该滴定方法的具体内容参见梅 特勒-托利多滴定应用报告M652。
它组分的混合样品，需要选择相应 的检测技术并优化特定的滴定方 法： • 样品中存在的其它的表面活性剂 • 适当的pH值 • 其它化学成分，如盐，悬浮颗
粒，香料。
梅特勒-托利多完全有能力帮助您实 现表面活性剂方面的滴定应用：可 提供通俗易懂的应用手册，电势及 光度电极，自动两相滴定功能，特 殊的滴定杯。这些都有助于选择最 优的方法。您可以任意选择。
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“表面活性剂的滴定”M E 51725015 )。
电位滴定
表面活性剂选择性电极及非水滴定 电位滴定采用表面活性剂选择性电 极(SSE)来指示。通常，SSE电极包 括一含离子载体的PVC膜。可以测 定出样品溶液中离子载体和被分析 物交互作用形成的相对于一参比电 极的电势。在滴定过程中表面活性 剂与滴定剂结合为离子对产生了相 应的电势，形成S 型滴定曲线，采 用“标准法” 序评估十分简易。 采 用SS E指示的滴定离子型表面活性 剂的方法直截了当。该电极适于各 种类型表面活性剂的分析，但SSE 相应的调节及细心的维护是必需 的。S S E 膜的彻底清洗是一个关 键，因为它易于被沉淀覆盖，尤其 是滴定非离子表面活性剂时。更进 一步的技术是采用pH复合电极在非 水溶液中进行电位滴定。该方法已 被用于测定香波中甜菜碱的含量(应 用手册2 2 ，“表面活性剂的滴 定”)。
RSD (%)
RSD(%)
18 16 14 12 10
8 6 4 2 0
0
Determination Limit
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
SPS (mmoL)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1 0
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03
amount of Substance (mmol)
滴定仪
DL58、DL77
DL5X、DL7X DL5X、DL7X DL5X、DL7X DL5X、DL7X
表面活性剂电极(DS500)的滴定应用
表面活性剂电极的出现是测定表面活性剂方法的一 个较大的发展。梅特勒-托利多公司新产品DS500表 面活性剂电极( 订货号为M E 5110 7670)，可连接在 DL5x和DL7x系列自动电位滴定仪上，直接用于测定 表面活性剂的含量，准确性高，方法简单、方便。
浊度滴定
采用光度电极可以测定水溶液或混 合相样品溶液的浊度。电极检测的 是样品的透光率。临近等当点，滴 定剂和被分析物形成沉淀，溶液变
得混浊。透光率最小的点即为等当 点(评估程序：最小值法)。 然而，如果测量信号未显示出明显 的最小值且噪音很强，则在浊度变 化最大处评估滴定曲线(评估方法： 标准法)。在这种情况下，滴定剂的 标定也必须采用标准法评估程序。
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用于表面活性剂滴定的梅特勒- 托利多产品系列
滴定方法
电极
自动两相滴定 两相滴定杯 浊度滴定 电位滴定 润滑油中阴离子表面活性剂 非水介质中电位滴定
DP550、DP660
DP550、DP660 DS500 DN100 DG113
光度电极 附件 光度电极 表面活性剂选择性电极 光度电极 复合电极
DS 5 00主要用于水溶液中离子型表面活性剂含量的 测定，如香波、清洁剂和油田钻井乳化液等。此 外，通过加入特殊的活化剂也可测定水溶液中的非 离子型表面活性剂。
梅特勒-托利多公司的工程师应用该电极测定了油田 钻井乳化液中石油碳酸钠的含量，其主要成份为十 二烷基磺酸钠，并考察了相应的检测限，见下图， 对于3%的相对标准偏差，检测限为0.0025mmoL。 滴定方法的具体内容参见梅特勒-托利多滴定应用报 告。
用SDS测定海尔敏的滴定度 用CPC测定SDS的滴定度
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DN100红外光度电极指示滴定方法 DN100电极插入滴定杯中可以指示 浊度或折光指数的变化。该电极主 要用于润滑剂中阴离子表面活性剂 的滴定并仅限于此项应用。由于水 的加入，该类样品通常是乳化液， 因此采用光度电极测定几乎是不可 能的。稳定性强及较少的维修需求 使DN100非常适用于大量样品的常 规分析。
该过程可通过D L5 8 中的“两相滴 定”功能项来实现。此外，也可不 必分相而在搅拌状态下直接测定(混 合两相测定)。根据有机相或混合相 中颜色的变化来识别等当点，并采 用“标准”程序评估滴定曲线。 现今该方法仍是表面活性剂测定的
经典方法。其主要优势在于将滴定 剂被分析物离子对萃取至有机相： 基体效应通常可以被避免如样品中 其它成分的干扰。该方法尤其适于 阴离子和阳离子表面活性剂的测 定。含氧乙烯基的非离子型及两性 表面活性剂的测定在有关文献中也 有相应的阐述。经典的两相滴定 中，分相是一项耗时的步骤。对于 一些离子型表面活性剂，可采用混 合两相滴定。由于避免了分相，因 此分析时间大大的缩短了。