失水山梨醇单硬脂酸酯(Span
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失水山梨醇单硬脂酸酯(Span 60)
本方法参照标准GB 13481-1992,适用于硬脂酸与失水山梨醇酯化反应生成的产品。
主要用于食品、医药、化妆品等工业,作乳化剂、稳定剂、增稠剂和润滑剂等。
分子式 C24H46O6
摩尔质量 430.6(按1987年国际相对原子质量)
淡黄色粉状或块状固体Span 60应符合表1要求。
表1 Span 60的质量指标
一、鉴别试验
(一)脂肪酸的鉴别
在碱性皂化试样时回收的脂肪酸残渣(脂肪酸含量测定中的固体物C)的酸值为190-212 mgKOH/g,结晶点≥53℃。
1、脂肪酸酸值的测定
(1)试剂
①95%乙醇
②氢氧化钠标准滴定溶液c(NaOH)=0.5mol/L
③酚酞指示液 10g/L
(2)操作步骤
称取约3g 脂肪酸含量测定中的固体物C ,精确至0.001g ,置于锥形瓶中,加入50ml95%乙醇溶液,必要时加热。
加入5滴酚酞指示液,用氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.5mol/L] 滴定至溶液呈粉红色,保持30s 不褪色为终点。
(3)计算
脂肪酸酸值X1(mgKOH/g)按式(4-97)计算:
m c V X 11
.561⨯=∙ (4-97)
式中 V ——滴定消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积,ml ;
c ——氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度,mol/L ;
m ——试样的质量,g ;
56.11——氢氧化钾的摩尔质量[M (KOH )],g/mol 。
2、脂肪酸结晶点的测定
取脂肪酸含量测定中的固形物C 为试料,按照标准GB/T 7533-1993《有机化工产品结晶点的测定方法》测定。
该法适用于结晶点在-10-150℃范围内的有机化工产品。
(1)方法概述
液体或熔化的有机化工产品在常压下降温,从液相到结晶的相变过程中,由于释放出潜热,观察到保持的恒定阶段的最高温度为结晶点。
(2)试剂
干燥剂 ①无水硫酸钙;②无水氯化钙;③氢氧化钠;④5A 分子筛[使用前需经高温(500±50)℃活化2h]。
传热中介①碎冰和食盐的混合物,适用于作-10-0℃范围内的冷却介质;②碎冰和水的混合物或水,适用于作0℃至室温范围内的冷却介质;③甘油:适用于室温至150℃范围内的冷却或加热介质。
(3)仪器
①主温度计玻璃棒状水银温度计,分刻度0.1℃。
水银球与中间泡距离不得大于5mm,全浸式并经过校正。
②辅助温度计玻璃棒状水银温度计,范围0-100℃。
分刻度1℃。
③结晶管玻璃制,外径25mm,壁厚2mm,长150mm。
④保持管玻璃制,内径28mm或38mm,壁厚2mm,长120mm。
⑤秒表。
⑥搅拌器玻璃棒(直径3mm),或不锈钢丝制(直径1-3mm),长160mm以上,绕成与轴成直角的环,直径约为20mm。
⑦加热浴 400ml或500ml烧杯。
⑧冷却浴 400ml或500ml烧杯。
玻璃制杜瓦瓶,内壁镀银,容积500-500ml。
⑨石棉板盖硬质石棉板,厚5-7mm。
(4)仪器的安装
①加热浴填充加热用介质。
②冷却浴填充冷却用介质。
③杜瓦瓶填充冷却用介质,装在适合的座上。
④辅助温度计的位置附于主温度计上,使其水银球位于主温度计露出试样液面与结晶点温度之间距离的1/2处。
⑤主温度计的位置用软木或橡胶塞子固定在结晶管口的中心处,水银球底部距结晶管底部15mm以上。
⑥搅拌器的位置在主温度计旁的塞子上钻一孔,将搅拌器从孔中插入结晶管里,使之位于主温度计与结晶管壁之间,三者不得碰撞。
⑦浴用温度计的位置穿过石棉板盖上的孔,插入浴内的介质中,使水银球底部距浴底部40mm处。
⑧结晶管的位置装入保护管里。
⑨保护管的位置固定在石棉板盖中心孔洞上,垂直于介质中。
(5)试样的制备
液体试样,直接取样倾入结晶管里。
固体试样,装入广口瓶或玻璃管里,盖紧塞子,放入烘箱或加热浴中,控制温度高于结晶温度10-15℃,使其全部熔化,摇匀,倾入结果管里。
在室温下是小块、片、粉末等固体试样,混匀,倒入结晶管里,然后放在加热浴中的保护管中,控制加热浴温度高于结晶温度10-15℃,使其全部熔化。
测定前需要干燥的试样,根据试样性质和含水量的多少,分别采用不同的干燥剂干燥,并按产品标准规定的方法进行干燥。
将干燥剂加入已熔化了的试样里,干燥剂的量约为试样的1/2,在与熔化试样相同的温度下干燥15-20min,同时应振摇或搅拌。
将干燥后的上部液体试样倾入结晶管里,注意不要带入干燥剂。
(6)操作步骤
测定时使用的结晶管、温度计、搅拌器必须洁净干燥。
将按第⑸条制备的试样,倒入结晶管里,调节试样液面,高于主温度计中间泡上缘约15mm,试样填充高度约在60mm。
将已经装好温度计、搅拌器的塞子塞在结晶管口处,使温度计水银球底部距
离结晶管底部15mm,并处于垂直状态。
控制结晶管内试样温度不超过结晶点5℃,然后将结晶管插入保护管里,放入烧杯冷却浴或杜瓦瓶冷却浴中。
控制冷却介质的温度低于结晶点5-7℃。
当试样温度下降至高于结晶温度3℃时,开动秒表,记录时间和温度,同时开始上下搅拌,上下移动30mm,搅拌速度60次/min左右。
搅拌器不得接触结晶管壁和温度计,开始温度每下降0.5℃记录一次,接近结晶温度时,每下降0.1℃记录一次。
测定有过冷现象的试样时,开始温度下降低于结晶温度,随后迅速自然回升,达到一定最高温度(此时停止搅拌),并在此温度停留一段时间,然后温度又重新下降,此时最高温度即为结晶点。
温度自然回升之前,最低温度不应比所测结晶点低3℃。
测定无过冷现象的试样时,在温度下降过程中,某一段时间里温度处于恒定(此时应停止搅拌)不再升高,继而重新下降,此恒定温度即为结晶点。
在测定过程中,当出现温度下降到比结晶点低3℃,试样仍处于液态时,表示已经出现过冷现象,应用原样或重新取样进行测定。
(7)计算
①冷却曲线法在测定过程中记录的温度为纵坐标,时间为横坐标,绘制冷却曲线。
曲线中水平线段所表示的温度为试样的结晶点。
②观察法在测定过程中可不做温度、时间的记录,直接观察到保持的恒定阶段的最高温度为试样的结晶点。
③当对测定结果发生争议时,以冷却曲线法为准。
④分析结果的计算结晶点(t)按式(4-98)计算:
t=t1+△t1+0.00016h(t1-t2) (4-98)
式中 t1——主温度计读数,视结晶点,℃;
△t1——主温度计的校正值,℃;
t2——辅助温度计的读数,℃;
h——主温度计露出试样液面的读数与视结晶点的读数差;0.00016——水银的视膨胀系数。
取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果之差不得大于0.1℃。
(二)多元醇的鉴别
在碱性皂化试样时回收的多元醇(多元醇含量测定中的粘稠物D)与邻苯二酚显色试验合格。
1、试剂
⑴硫酸。
⑵邻苯二酚溶液 100g/L,现用现配。
2、操作步骤
称取2g多元醇含量测定中的粘稠物D,加入2ml邻苯二酚溶液(100g/L),混匀,再加入5ml硫酸混匀,应显红色或红褐色。
二、脂肪酸含量的测定
(一)方法概述
失水山梨醇酯通过碱性皂化水解,经酸化后生成的脂肪酸和多元醇,通过反复萃取分离后回收脂肪酸和多元醇。
(二)试剂
⑴95%乙醇
⑵氢氧化钾
⑶石油醚
⑷硫酸溶液(1+2)
(三)操作步骤
1、皂化
称取约25g 试样,精确至0.01g ,置于500ml 烧瓶中,加入250ml 95%乙醇和7.5g 氢氧化钾。
连接冷凝器,置于蒸汽浴中加热回流2h 。
将皂化物转移至800ml 烧杯中,用约200ml 水洗涤烧瓶并转移至烧杯中。
将烧杯置于蒸汽浴上蒸发,直至乙醇挥发逸尽。
用热水调节溶液的体积至约250ml ,为溶液A ,留作酸化用。
2、酸化、萃取分离
在加热搅拌下用硫酸溶液(1+2)酸化溶液A ,使其析出凝固物,再加入过量硫酸溶液(100g/L )冷却分层。
将上层凝固物转移至预先在80℃恒重的250ml 烧杯中,3次用20ml 热水洗涤,冷却后将洗液与下层溶液合并于500ml 分液漏斗中,3次用100ml 石油醚提取,静置分层。
将下层溶液B 转移至800ml 烧杯中,合并石油醚提取液与第2个500ml 分液漏斗中,3次用100ml 水洗液,下层水溶液与溶液B 合并为溶液D ,留作测定多元醇含量用。
转移上层石油醚提取液于盛凝固物的烧杯中,在蒸汽浴上浓缩至约100ml ,于80℃干燥至恒量,得到回收脂肪酸的质量。
称量后的固体物C 留作鉴别试验用。
(四)计算
脂肪酸含量的质量分数X 2按式(4-99)计算:
1001
22⨯-=m m m X (4-99)
式中 m 1——烧杯的质量,g ;
m 2——烧杯加残留物的质量,g ;
m ——试料的质量,g ;
所得结果应表示至一位小数。
两次平行测定结果之差不大于1%,取其算术平均值为测定结果。
三、多元醇含量的测定
(一)仪器和试剂
⑴无水乙醇
⑵氢氧化钾溶液 100g/L
⑶G4玻璃漏斗
(二)操作步骤
用氢氧化钾溶液(100g/L )中和脂肪酸含量测定中得到的溶液D 至PH7(用PH 试纸检验)。
此将溶液置于蒸汽浴上蒸发至白色结晶析出。
然后4次用150ml 热无水乙醇提取残留物中的多元醇,合并提取液,用G4玻璃漏斗过滤,无水乙醇洗涤。
滤液转移至另一个800ml 烧杯中,在蒸汽浴上浓缩至约100ml ,再转移至预先在80℃恒量的250ml 烧杯中,继续蒸发至粘稠状。
在80℃干燥至恒量,得到回收多元醇的质量,称量后的粘稠物D 留作鉴别试验用。
(三)计算
多元醇含量的质量分数X 3按式(4-100)计算:
1001
23⨯-=m m m X (4-100)
式中 m 1——烧杯的质量,g ;
m 2——烧杯加残留物的质量,g ;
m ——试料的质量,g ;
所得结果应表示至一位小数。
两次平行测定结果之差不大于1%,取其算术平均值为测定结果。
四、酸值的测定
(一)试剂
⑴异丙醇
⑵甲苯
⑶氢氧化钠标准滴定溶液c(NaOH)=0.1mol/L
⑷酚酞指示液 10g/L
(二)操作步骤
称取约2.5g 试样,精确至0.001g ,置于锥形瓶中,加入异丙醇和甲苯各40ml ,加热使其溶解,加入5滴酚酞指示液(10g/L ),用氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.1mol/L]滴定至溶液呈粉红色,保持30s 不褪色为终点。
(三)计算
酸值X 4(mgKOH/g )按式(4-101)计算:
m c V X 1
.564⨯=∙ (4-101)
式中 V ——氢氧化钠标准滴定溶液的体积,ml ;
c ——氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度,mol/L ;
m ——试料的质量,g ;
56.1——氢氧化钾的摩尔质量[M (KOH )],g/mol 。
所得结果应表示至一位小数。
两次平行测定结果之差不大于0.2mgKOH/g ,取其算术平均值为测定结果。
五、皂化值的测定
(一)试剂
⑴95%乙醇
⑵氢氧化钾乙醇溶液c(KOH)=0.5mol/L
⑶盐酸标准滴定溶液c(HCL)=0.5mol/L
⑷酚酞指示液 10g/L
(二)操作步骤
称取约4g试样,精确至0.001g,置于250ml磨口锥形瓶中,加入50ml氢氧化钾乙醇溶[c(KOH)=0.5mol/L]于水浴上,连接冷凝器,加热回流1h。
稍冷后用10ml 95%乙醇淋洗冷凝器。
取下锥形瓶,加入5滴酚酞指示液(10g/L),用盐酸标准滴定溶液[c(HCL)=0.5mol/L] 滴定至溶液的红色刚刚消失,加热试液至沸,若出现粉红色,则继续滴定至红色消失即为终点。
同时作一空白试验。
(三)计算
皂化值X5(mgKOH/g)按式(4-102)计算:
m c
V
V
X
1.
56 )
(
0 5
⨯-
=∙(4-102)
式中 V0——空白所耗盐酸标准滴定溶液的体积,ml;
V——试料所耗盐酸标准滴定溶液的体积,ml;
c——盐酸标准滴定溶液的实际浓度,mol/L;
m——试料的质量,g;
56.1——氢氧化钾的摩尔质量[M(KOH)],g/mol。
所得结果应表示至一位小数。
两次平行测定结果之差不大于1mgKOH/g,取其算术平均值为测定结果。
六、羟值的测定
(一)试剂
⑴吡啶以酚酞为指示剂,用c(HCL)=0.1mol/L盐酸溶液中和;
⑵正丁醇以酚酞为指示剂,用氢氧化钾乙醇标准滴定溶液[c(KOH)=0.5mol/L]中和;
⑶乙酰化剂乙醇酐与吡啶按(1+3)混匀,贮存于棕色瓶中;
⑷氢氧化钾乙醇标准滴定溶液c(KOH)=0.5mol/L
⑸酚酞指示液 10g/L
(二)操作步骤
称取约1.2g 试样,精确至0.001g ,置于250ml 磨口锥形瓶中,加入5.0ml 乙酰化剂,另取5.0ml 乙酰化剂于第2只250ml 磨口锥形瓶中做空白试验。
连接冷凝管,在水浴上加热回流1h 。
从冷凝管上端加入10ml 水于锥形瓶中,继续加热10min 后冷却至室温。
用15ml 正丁醇冲洗冷凝管,然后拆下冷凝管。
再用10ml 正丁醇冲洗瓶壁。
加入8滴酚酞指示液(10g/L ),用氢氧化钾乙醇标准滴定溶液
[c(KOH)=0.5mol/L]滴定至溶液呈粉红色即为终点。
记下试料和空白滴定所耗氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的体积V 和V 0。
为校正游离酸,称取约10g 试样,精确至0.01g ,置于锥形瓶中,加入30ml 吡啶,加5滴酚酞指示液(10g/L ),用氢氧化钾乙醇标准滴定溶液[c(KOH)=0.5mol/L]滴定至溶液呈粉红色。
记下所耗标准滴定溶液的体积V A 。
(三 )计算
羟值X 6(mgKOH/g )按式(4-103)计算:
A A
m c V m c V V X 1
.561.56)(
06⨯+⨯-=∙∙ (4-103)
式中 V 0——空白所耗氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的体积,ml ;
V ——试料所耗氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的体积,ml ; V A ——校正游离酸所耗氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的体积,
ml ;
c ——氢氧化钾乙醇标准滴定溶液的实际浓度,mol/L ;
m ——羟值测定时试料的质量,g ;
m A ——校正游离酸测定时试料的质量,g ;
56.1——氢氧化钾的摩尔质量[M(KOH)],g/mol。
所得结果应表示至一位小数。
两次平行测定结果之差不大于3mgKOH/g,取其算术平均值为测定结果。
七、水分含量的测定
(一)试剂
⑴三氯甲烷
⑵卡尔.费休试剂。
(二)操作步骤
1、试样溶液的准备
称取约0.6g研细的试样,(称准至0.0002g),置于小烧杯中,加入少量三氯甲烷加热溶解,并转移至25ml容量瓶中,用三氯甲烷稀释至刻度,摇匀。
2、测定
吸取5ml处理后的试样溶液,按照标准GB 6283-1986直接电量法测定。
两次平行测定结果之差不大于0.05%,取其算术平均值为测定结果。
八、砷含量的测定(砷斑点法)
1、试样处理
按照标准GB 8450-1987中湿法消解进行。
称取5.0g样品,置于250ml凯氏烧瓶或三角烧瓶中,加10ml硝酸浸润样品,放置片刻(或过夜)后,缓缓加热,待作用缓和后,稍冷,沿瓶壁加入5ml硫酸,再缓缓加热,至瓶中溶液开始变成棕色。
不断滴加硝酸(如有必要时可滴加些高氯酸,但须注意防止爆炸),至有机质分解完全。
继续加热,生成大量的二氧化硫白色烟雾,最后溶液应无色或微带黄
色。
冷却后加20ml水煮沸,除去残余的硝酸至产生白烟为止。
如此处理两次,放冷,将溶液移入50ml容量瓶中,用少量水洗涤凯氏烧瓶或三角瓶2-3次,将洗液并入容量瓶中,加水至刻度,混匀,每10ml样品液相当于1.0g样品。
取相同量的硝酸,硫酸,按上述方法做试剂空白实验。
2、操作步骤
吸取10ml(相当于1.0g)处理后的试样溶液,按照标准GB 8450-1987中砷斑法测定。
取0.003mg砷(As)标准溶液为砷的限量标准液。
九、重金属含量的测定
按照GB 8451-1987(食品添加剂中重金属限量试验法)规定测定。
其中试样处理按干法消解法,吸取20ml(相当于2.0g)处理后的试样溶液,取0.020mg铅(Pb)标准溶液为铅的限量标准液。
(一)方法概述
在弱酸性(PH3-4)条件下,试样中的重金属离子与硫化氢作用,生成棕黑色,与同法处理的铅标准溶液比较,做限量试验。
(二)仪器和试剂
所有玻璃仪器需用100-200g/L硝酸浸泡24h以上,用自来水反复冲洗,最后用水冲洗干净。
⑴纳氏比色管 50ml
⑵硝酸(GB 626)
⑶硫酸(GB 625)
⑷盐酸(GB 622)
①6mol/L盐酸量取50ml盐酸,用水稀释至100ml。
②1mol/L盐酸量取8.3ml盐酸,用水稀释至100ml。
⑸氨水(GB 631)
①6mol/L氨水量取40ml氨水,用水稀释至100ml。
8
②1mol/L氨水量取6.7ml氨水,用水稀释至100ml。
⑹PH3.5的乙酸盐缓冲液称取25.0g乙酸铵(GB 1292)溶于25ml水中,加45ml 6mol/L盐酸,用稀盐酸或稀氨水调节PH值至
3.5,用水稀释至100ml。
⑺酚酞指示液 10g/L乙醇溶液
⑻饱和硫化氢水将硫化氢气体通入不含二氧化碳的水中,至饱和为止(此溶液临用前制备)。
⑼铅标准溶液称取0.1598g高纯硝酸铅(HG 3-1309),溶于10ml硝酸(10ml/L)中,定量移入100ml容量瓶中,用水稀释至刻度。
此溶液1ml相当于1.0mg铅,临用前用水稀释100倍,使成1.0ml 相当于10µg铅。
⑽硝酸溶液(10ml/L)取1ml硝酸(GB 626)加水稀释至100 ml。
(三)操作步骤
1、样品处理
一般样品可直接进行测定,如A管的色度深于C管的色度,应先经样品处理,有机样品须用干法消解,然后再按测定步骤进行测定。
无机样品的“样品处理”可按各标准文本中规定的方法进行。
有机样品的“样品处理”除按各标准文本中规定的外,一般可按下述程序进行:
⑴湿法消解称取5.0g样品,置于250ml凯氏烧瓶或三角烧瓶中,加10-15ml硝酸浸润样品,放置片刻(或过夜)后,缓缓加热,
待作用缓和后稍冷,沿瓶壁加入5ml硫酸,再缓缓加热,至瓶中溶液开始变成棕色。
不断滴加硝酸(如有必要时可滴加些高氯酸,但须注意防止爆炸),至有机质分解完全,继续加热,至生成大量的二氧化硫白色烟雾,最后溶液应无色或微带黄色。
冷却后加20ml水,煮沸除去残余的硝酸至产生白烟为止。
如此处理两次,放冷,将溶液移入50ml容量瓶中,用水洗涤凯氏烧瓶或三角瓶2,将洗液并入容量瓶中,加水至刻度,混匀,每10ml溶液相当于1.0g样品。
取相同量的硝酸,硫酸,按上述方法做试剂空白实验。
⑵干法消解本法适用于不适合用湿法消解的样品。
称取样品5.0g,置于坩埚中,加入适量硫酸浸润样品,小火炭化后,加2ml硝酸和5滴硫酸,小心加热,直到白色烟雾挥尽,移入高温炉中,于550℃灰化完全,冷却后取出,加2ml 6mol/L盐酸湿润残渣,于水浴上慢慢蒸发至干。
用1滴浓盐酸湿润残渣,并加10ml 水,于水浴上再次加热2min,将溶液移入50ml容量瓶中,如有必要须过滤,用少量水洗涤坩埚和滤器,洗滤液一并移入容量瓶中,混匀,每10ml溶液相当于1.0g样品。
在样品灰化同时,另取一坩埚,按上述方法做试剂空白试验。
2、测定
⑴A管吸取含铅量相当于指定的重金属限量的铅标准溶液(不低于10µg铅)于50ml纳氏比色管中(如样品经处理,须同时吸取与样品液等量的试剂空白液),加水至25ml,混匀,加1滴酚酞指示液,用稀盐酸或稀氨水(6mol/L或1mol/L)调节PH至中性(酚酞红色刚退去),加入PH3.5的乙酸盐缓冲液5ml,混匀,备用。
⑵B管取1支与A管所配套的纳氏比色管,加入10-20ml(或适量)样品液,加水至25ml,混匀,加1滴酚酞指示液(10g/L),用
稀盐酸或稀氨水(6mol/L或1mol/L)调节PH至中性(酚酞红色刚退去),加入PH3.5的乙酸盐缓冲液5ml,混匀,备用。
⑶C管取1支与A、B管所配套的纳氏比色管,加入与B管等量的相同的样品液,再加入与A管等量的铅标准溶液,加水至25ml,混匀,加1滴酚酞指示液(10g/L),用稀盐酸或稀氨水(6mol/L或1mol/L)调节PH至中性(酚酞红色刚退去),加入PH3.5的乙酸盐缓冲液5ml,混匀,备用。
⑷向各管中加入10ml新鲜制备的硫化氢饱和液,并加水至50ml 刻度,混匀,于暗处放置5min后,在白色背景下观察,B管的色度不得深于A管的色度,C管的色度应与A管的色度相当或深于A管的色度。
十、乳化剂S-60
本方法参照标准HG/T 2500-1993。
乳化剂S-60主要用于纺织、皮革、涂料等工业作乳化剂、分散剂、增稠剂、柔软剂和艳亮剂。
乳化剂S-60应符合表1要求。
表1 乳化剂S- 60的质量指标
(一)外观的测定
目测。
(二)酸值的测定
按GB/T 6365-1986规定进行。
(三)皂化值的测定
按ZB/TG 72001-1989规定进行。
(四)羟值的测定
按GB/T 7384-1987规定进行,其中测定操作应注意趁热滴定。