应用化学综合实验报告
(设计性实验报告)
实验名称:液体洗涤剂的制备和检测
实验报告人:xx 学生学号:xxxxxxxx 班级:xxxxxx
同组人:xxx、xx
实验日期:xxxx 年xx 月xx 日室温:25℃大气压:101.3kPa
指导教师:
评分:
一、前言
1.概述[1]
现代洗涤剂是含有多种成份的复杂混合物。
其中表面活性剂是起清洁作用的主要成份,洗涤剂中的其他成份或是为改善和增加表面活性剂的清洗效能、或是为适应某些特殊需要、或是为制成所需产品形式而加入的。
各种表面活性剂和各种助剂都具有各自的特性,这些性质各异的成份混在一起,由于它们之间相互作用便会产生更加理想的洗涤效果。
反之,若配方设计不当,各组份的性质也会相互抵消,产生不利的影响。
因此洗涤剂的配方是决定某种洗涤产品成功与否的关键因素。
洗涤剂配方的变化始终反映着洗涤工业的技术水平和社会生活水平。
2.产品配方[2]
调配表面活性剂和各种助剂与辅助剂在合成洗涤剂中所占的比例,以达到预期的效果,称为配方。
近几十年来,化学工业和石油化学工业的发展,为合成洗涤剂工业提供了丰富的、质量稳定的各种表面活性剂和助剂,为配制优质产品提供了良好的基础。
配方中各种组分的配比是否合理,对产品的质量、成本都有很大的影响。
因此,配方技术就成为合成洗涤剂工业中的重要技术环节。
配方主要取决于以下几点:
2.1产品的使用性能和质量
表面活性剂的选择最为重要,因为它在洗涤过程中起着主要作用,但助剂与辅助剂的搭配也十分重要,因为助剂与辅助剂不但能够增强表面活性剂的作用,如增强去污、分散、乳化、增溶、硬水软化、抗再沉积等,而且还能改善其他性能,如增大洗涤剂的溶解度、粘度,提高泡沫稳定性,抗结块,防止刺激皮肤,对被洗物的增白、增艳以及对产品的加色、加香等(见洗涤剂用表面活性剂、洗涤剂用助剂与辅助剂)。
2.2商品性能
需要从商品的形态、相对密度、颜色、气味、泡沫直到包装设计进行研讨。
如洗衣粉,要求颗粒大小适当、均匀、无结块、色泽洁白(着色粉色泽鲜艳)、无不良气味(加香粉,要有香味及其持久性)、流动性好、视比重稳定、溶解性好等;对液体洗涤剂,则需研究透明度或混浊度、稠度、稳定性、色泽、香味等。
洗涤时是否对皮肤有刺激、手感如何等。
2.3经济效益
必须考虑最后的产品成本。
只有产品的质量好而又便宜的配方,才具有生产的价值。
2.4环境问题
不能对环境和人体产生不利的影响。
一个较好的、较成功的配方都要经过上述4个方面的考验。
在配方的研究中,应力求做到产品质量、商品形式和经济效果等各方面的协调和统一。
3.液体洗涤剂[3]
制造简便,只需将表面活性剂、助剂和其他添加剂,以及经过处理的水,送入混合机进行混合,即得产品。
然后送至包装系统,经多个工作台分别进行灌装、上盖、检量、贴标。
在更换品种时,必须将混合机和包装系统打扫干净,以保证产品的使用特性和质量规格。
液体洗涤剂的制造不用一系列的加热干燥设备,具有节约能源、使用方便、溶解迅速等优点。
液体洗涤剂要求各组分的相容性最为重要。
因是液体,配方中的组分必须良好相容,才能保证产品的稳定,使之在一定温度、一定时间内无结晶、无沉淀、不分层、不混浊、不改变气味、不影响使用效果。
稳定性主要取决于配方的组成,但也与制备工艺条件、操作技术以及保管条件等有关。
二、实验内容
1.仪器和药品
仪器:DF-1015传热式恒温加热磁力搅拌器、D20-1型多功能电动搅拌器、台秤、罗氏泡沫测定仪、烧杯(250ml、100ml)、搅拌棒、量筒(10mL、100mL)、滴管、托盘天平、秒表、精密pH试纸。
药品:十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠(AES)、二乙醇酰胺(70%,6501)、脂肪醇聚乙烯醚(AEO-9)、乙醇、乙二胺四乙酸钠盐(EDTA)、食盐、香精、去离子水。
2.无磷洗涤剂配制[4]
无磷洗涤剂配方参见表-1,操作步骤如下:
①.按配方将蒸馏水加入250mL烧杯中,再将烧杯放入水浴锅中,加热使水温升到50℃,加入水溶性物质,并不断搅拌,之全部溶解为止。
搅拌溶解,水温控制在40-50℃。
②.在连续搅拌下依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO~9)、脂肪醇聚氧乙烯
硫酸钠(AES)、二乙醇酰胺、EDTA-2Na、乙醇,一直搅拌至全部溶解为止,搅拌时间约为30分钟,温度在50℃保温。
最后降温至室温依次加入香精、增白剂、防腐杀菌剂。
表-1 无磷洗涤剂配方
组分质量分数/%
脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO~9) 4
脂肪醇聚氧乙烯硫酸钠(AES)8
十二烷基苯磺酸钠(LAS) 3
二乙醇酰胺17
EDTA-2Na 0.5
乙醇0.2
氯化钠 1.5
香精0.4
去离子水加至100
3.pH值测试
液体洗涤剂的pH值按照GB/T 6368-2008表面活性剂的pH值测定来进行,以1 %样品水溶液25 ℃时进行测定
4.泡沫性能试验
将上述制的溶液配成质量分数为1%的溶液,并取得体积为260ml,用罗氏泡沫测定仪测定,首先用蒸馏水将柱刷洗两次,然后沿柱内壁缓慢的加入待测溶液至50ml刻度上,并闭刻度量管旋塞,静置5min,调节旋塞,使液面恰好在50ml刻度处,将滴液管用抽吸法注满200ml试液,按要求安放到刻度量管上口,打开滴液管的旋塞,使溶液留下,当滴液管中的溶液流完时,立即开启秒表并读取泡沫高度。
在5min末再读取第二次度数,测量得到的泡沫高度作为发泡力。
5.去污力测试
去污能力与乳化性能成正比,所以本实验通过测定乳化性能来判别去污力。
量取稀释溶液4ml,5%的溶液(4种产品),滴加15滴食用油,振荡1min,混匀,静置,观察分层,记录分层时间。
三、备注
1.加料必须按顺序来,必须是前一种组分完全溶解后再加后一种组分。
2.温度应该按要求控制好,加入香精时的温度必须将至室温,以防止其挥发。
实验结果讨论
pH的测定测得的溶液呈现中性,pH
为7.5
因为原料中有非离子表面活
性剂,并伴有助洗剂,使得
pH在6-8范围内变化。
发泡力的测定待200ml溶液流完后,泡沫
高度为175mm,5min后泡沫
高度为175mm,泡沫变得蓬
松。
洗涤剂的发泡力很好
乳化性能的测试15min后溶液分层,上层有
一圈的浅黄色。
与其他3组的分层时间相比,我组的分层时间是最长的的。
说明实验制得乳化性强、去污好的洗涤剂。
四、总结
通过正交试验法优选出餐具洗涤剂并对其性能进行测定,结果表明该洗涤剂原料易得、价格低廉、稳定性好、去污力强、泡沫丰富,有一定的推广应用价值. 至于洗涤剂的其它性能指标,如洗涤剂中甲醇、砷、重金属的含量等理化指标及洗涤剂的杀菌效果有待进一步研究.
参考文献
[1] 章永年,梁治齐.液体洗涤剂[M].北京:中国轻工业出版社.2000.
[2] 梁治齐,张宝旭.清洗技术[M].北京:中国轻工业出版社,2000.
[3] 王燕, 王镱. 中国民用液体洗涤剂与表面活性剂之发展[J].中国洗涤用品工业,2005 (5): 42- 47
[4] 肖进新,赵振国.表面活性剂应用原理[M].北京:北京大学出版社,1984.
[5] 舒红英,丁教主编. 应用化学综合实验[M] . 中国轻工业出版社, 2008.9。